Kính hiển vi được sử dụng để biết chính xác hình dạng, chức năng và các tính năng khác của vi sinh vật, không nhìn thấy được bằng mắt thường mặc dù quan trọng từ khía cạnh sinh học. Kính hiển vi từ được lấy từ một từ trong tiếng Hy Lạp, trong đó ' mikros ' có nghĩa là nhỏ bé, và ' skopeo ' có nghĩa là chú ý để nhìn vào.
Việc sử dụng ống kính bắt đầu ở châu Âu vào thế kỷ 16 . Người ta tin rằng các nhà chế tạo kính Hà Lan Zacharius Jansen và cha Hans là những người đầu tiên phát minh ra kính hiển vi ghép trong thế kỷ 16. Sau đó, Robert Hooke, Anton van Leeuwenhoek, Joseph Jackson Liste và Ernst Abbe tiếp tục phát triển nó và phát minh ra kính hiển vi tương phản pha.
Một vài năm sau, Kính hiển vi điện tử được phát triển bởi Ernst Ruska và Max Knoll, với việc sử dụng 'electron' trong kính hiển vi thay vì ánh sáng khả kiến giúp tăng độ phân giải của ống kính cùng với hình ảnh phóng to và rõ hơn của một sinh vật.
Sau đó với phát minh quét kính hiển vi đường hầm, việc xem hình ảnh 3 chiều bắt đầu và điều này được phát triển bởi Gerd Binnig và Heinrich Rohrer. Nội dung này sẽ cung cấp những điểm quan trọng giúp phân biệt kính hiển vi Ánh sáng với kính hiển vi điện tử.
Biểu đồ so sánh
| Cơ sở để so sánh | Kính hiển vi ánh sáng | Kính hiển vi điện tử |
|---|---|---|
| Phát minh bởi | Người ta tin rằng các nhà chế tạo kính Hà Lan Zacharius Jansen và cha Hans là người đầu tiên phát minh ra kính hiển vi ghép trong thế kỷ 16. | Năm 1931, nhà vật lý Ernst Ruska và kỹ sư người Đức Max Knoll. |
| Nguồn để xem đối tượng | Nguồn sáng nhìn thấy được. | Chùm hạt tích điện tức là electron. |
| Sử dụng ống kính | Tròng kính. | Thấu kính điện từ. |
| Độ phóng đại | 1000X. | 10, 00, 000X. |
| Sức mạnh giải quyết | 0, 2um. | 0, 5nm. |
| Màn | Màn hình chiếu. | Màn huỳnh quang. |
| Vôn | Không cần điện cao thế. | Cần có dòng điện cao áp (khoảng 50.000 volt trở lên). |
| Hệ thống làm mát | Không có yêu cầu của hệ thống làm mát. | Nó có hệ thống làm mát cao để thoát nhiệt do dòng điện cao thế tạo ra. |
| Sự chuẩn bị | Chuẩn bị mẫu là nhanh chóng và đơn giản. | Chuẩn bị phức tạp. |
| Dây tóc | Không có dây tóc được sử dụng. | Dây tóc vonfram được sử dụng. |
| Rò rỉ phóng xạ | Không có rủi ro phóng xạ. | Có nguy cơ rò rỉ phóng xạ. |
| khả dụng | Dễ dàng có sẵn và rẻ hơn về giá. | Không dễ dàng có sẵn và đắt tiền. |
| Hiển thị | Sống, cũng như mẫu chết, có thể được xem. | Chỉ có thể xem các sinh vật chết (cố định). |
| Nghiên cứu cấu trúc chi tiết của một sinh vật là khó khăn. | Cấu trúc 3D có được do đó dễ dàng nghiên cứu cấu trúc và các chi tiết khác của sinh vật. | |
| Màu sắc tự nhiên của mẫu vật thu được. | Chỉ thu được hình ảnh đen trắng. | |
| Hình ảnh có thể được nhìn thấy trực tiếp. | Hình ảnh chỉ được nhìn thấy trên màn hình huỳnh quang. |
Định nghĩa kính hiển vi ánh sáng
Dụng cụ được sử dụng trong phòng thí nghiệm để quan sát và nghiên cứu các sinh vật nhỏ hơn được gọi là kính hiển vi. Kính hiển vi ánh sáng chứa một thị kính (thấu kính mắt), ống, tiêu cự thô, tiêu cự tốt, phân giải mũi, vật kính, clip sân khấu, màng chắn, gương, nguồn sáng, tụ, ba hoặc bốn thấu kính vật kính.
Kính hiển vi ánh sáng sử dụng ánh sáng khả kiến làm nguồn để quan sát vật thể, cùng với thấu kính / thấu kính trong suốt và màn hình chiếu. Vì các kính hiển vi này dễ xử lý và đơn giản & dễ dàng trong công việc. Chúng có thể được nhìn thấy phổ biến trong các trường học, phòng thí nghiệm cao đẳng, phòng khám bác sĩ.
Kính hiển vi dựa trên khả năng phân giải, độ phóng đại, ống kính được sử dụng, nguồn để quan sát vật thể. Sức mạnh giải quyết mạnh mẽ là một điều quan trọng nhất, đó là khả năng phân biệt rõ ràng hai vật thể rất nhỏ và gắn bó chặt chẽ. Khoảng cách giữa các đối tượng càng nhỏ, kết quả sẽ càng tốt.
Kính hiển vi ánh sáng còn được gọi là Kính hiển vi quang học có thể được phân loại là Kính hiển vi đơn giản và hợp chất. Trong loại ống kính đơn đơn giản như kính lúp chỉ được sử dụng, trong khi ở loại hợp chất, một số ống kính được sử dụng để phóng to các vật thể một cách rõ ràng.
Các loại kính hiển vi (hợp chất)
- Kính hiển vi trường sáng.
- Kính hiển vi trường tối.
- Kính hiển vi tương phản pha.
- Kính hiển vi huỳnh quang.
- Kính hiển vi tương phản giao thoa.
- Kính hiển vi đồng tiêu.
- Kính hiển vi cực tím.
Ưu điểm và nhược điểm
Sau đây là những ưu điểm và nhược điểm của Kính hiển vi ánh sáng
Ưu điểm
- Dễ dàng có sẵn, ít tốn kém đơn giản để sử dụng.
- Sống cũng như các sinh vật chết có thể được xem.
- Không có tác dụng phóng đại.
- Màu tự nhiên của mẫu thu được.
- Không cần điện cao thế.
- Hình ảnh có thể được nhìn thấy trực tiếp.
Nhược điểm
- Độ phóng đại lên tới 1000X thôi.
- Sức mạnh giải quyết chỉ 0, 2um.
- Không thể cung cấp thông tin và thông tin cấu trúc của các sinh vật rất nhỏ.
- Ánh sáng không đi theo con đường thẳng chính xác.
- Đôi khi chuẩn bị một mẫu có thể làm phiền mẫu.
- Mặc dù nó cung cấp các chi tiết về hình thái của các phân tử sinh học và các phức hợp phân tử sinh học nhưng không thể đưa ra chi tiết về từng nguyên tử.
Định nghĩa kính hiển vi điện tử
Ngày nay, kính hiển vi điện tử được sử dụng rộng rãi bởi các nhà khoa học và trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu để có được kiến thức sâu sắc về ngay cả các vi sinh vật nhỏ nhất cũng như nghiên cứu tất cả các đặc điểm của chúng một cách chi tiết. Như tên cho thấy, Kính hiển vi điện tử sử dụng các điện tử thay vì nguồn sáng có thể nhìn thấy để xem các vật thể.
Kính hiển vi điện tử là loại kính hiển vi tiên tiến nhất. Vào năm 1920, người ta đã nhận ra rằng các electron khi di chuyển trong chân không, chúng hoạt động giống như ánh sáng ánh sáng. Chúng di chuyển theo đường thẳng và có tính chất bước sóng, với bước sóng ngắn hơn nhiều so với ánh sáng khả kiến.
Các loại kính hiển vi điện tử
- Kính hiển vi điện tử quét (SEM).
- Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM).
- Kính hiển vi điện tử quét truyền.
- Tia ion tập trung và Kính hiển vi điện tử.
Ưu điểm và nhược điểm
Sau đây là những ưu điểm và nhược điểm của Kính hiển vi điện tử
Ưu điểm
- Công suất phân giải dưới 0, 5nm tốt hơn 400 lần so với Kính hiển vi ánh sáng thông thường.
- Độ phóng đại 10, 00, 000 lần.
- Hình ảnh 3D thu được
- Bước sóng ngắn hơn 100.000 lần so với ánh sáng khả kiến, do đó rõ ràng hơn nhiều.
- Khi năng lượng phân giải chỉ là kính hiển vi điện tử 0, 2nm tạo ra hình ảnh chi tiết của các bào quan có mặt bên trong các tế bào.
Nhược điểm
- Chỉ có hình ảnh đen trắng được sản xuất.
- Phức tạp trong vận hành.
- Quá đắt, không dễ dàng có sẵn.
- Chỉ có thể xem các sinh vật chết (cố định).
- Hình ảnh chỉ được nhìn thấy trên màn hình huỳnh quang.
- Nguy cơ rò rỉ phóng xạ.
Sự khác biệt chính giữa Kính hiển vi ánh sáng và Kính hiển vi điện tử
Sau đây là những khác biệt chính giữa Kính hiển vi ánh sáng và Kính hiển vi điện tử:
- Kính hiển vi ánh sáng sử dụng ánh sáng khả kiến và Kính hiển vi điện tử sử dụng các electron (chùm hạt tích điện) để quan sát vật thể.
- Độ phóng đại và khả năng phân giải cũng khác nhau, cả Kính hiển vi ánh sáng có độ phóng đại khoảng 1000X với công suất phân giải 0, 2um, trong khi Kính hiển vi điện tử có độ phóng đại 10, 00, 000X và công suất phân giải lên tới 0, 5nm .
- Trong màn hình chiếu Kính hiển vi ánh sáng và ống kính thủy tinh được sử dụng nhưng trong màn hình huỳnh quang điện tử và màn hình điện từ được sử dụng.
- Màu sắc sống và tự nhiên của mẫu vật thu được, nhưng đã chết (cố định), hình ảnh đen trắng nhưng thu được.
- Kính hiển vi ánh sáng dễ cầm, ít tốn kém và dễ kiếm, Kính hiển vi điện tử đắt tiền và không dễ cầm.
- Người ta tin rằng các nhà chế tạo kính Hà Lan Zacharius Jansen và cha Hans là người đầu tiên phát minh ra kính hiển vi ghép vào thế kỷ 16 trong khi Kính hiển vi điện tử được phát minh bởi nhà vật lý Ernst Ruska và kỹ sư người Đức Max Knoll vào năm 1931 .
- Có yêu cầu về điện áp cao khoảng 50.000 trở lên trong Kính hiển vi điện tử cùng với hệ thống làm mát, điều này được yêu cầu để di chuyển nhiệt sinh ra do điện áp cao. Trong trường hợp Kính hiển vi ánh sáng, không có yêu cầu như vậy.
- Dây tóc vonfram được sử dụng trong Kính hiển vi điện tử, thậm chí có nguy cơ rò rỉ, trong khi không có nguy cơ phóng xạ trong Kính hiển vi ánh sáng.
Phần kết luận
Mặc dù cả hai kính hiển vi đều quan trọng và có một số yếu tố tích cực và tiêu cực, ngày nay Kính hiển vi điện tử được các nhà khoa học sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm nghiên cứu để nghiên cứu chi tiết về sinh vật trong khi Kính hiển vi ánh sáng được sử dụng bởi các trường học, trường đại học, phòng thí nghiệm đường đi để xem các sinh vật. có thể dễ dàng nhìn thấy thông qua nó.
Ngay cả trước đó chúng ta không biết về các bệnh như lao, thương hàn, kiết lỵ, sởi, v.v ... cũng như nguyên nhân và cách khắc phục của chúng, nhưng kể từ thời điểm phát minh ra kính hiển vi, các nhà khoa học đã có thể giải quyết chúng.
