Salute e malattia
Un microscopio è un dispositivo che permette di osservare campioni in dettaglio troppo piccoli per essere visti a occhio nudo. Lo fanno attraverso ingrandimento e risoluzione. L'ingrandimento è quante volte l'oggetto viene ingrandito all'interno della lente di osservazione. La risoluzione è quanto dettagliato appare l'oggetto quando osservato. I microscopi sono particolarmente utili in biologia, dove molti biologi studiano organismi troppo piccoli per essere visti senza aiuto. Possono usare stereoscopi, microscopi composti, microscopi confocali, microscopi elettronici, o qualsiasi microscopio specializzato all'interno di ogni categoria. Il campione in osservazione determina il microscopio necessario.
Lo stereoscopio, anche chiamato microscopio da dissezione o microscopio stereo, è un microscopio illuminato a luce che permette una visione tridimensionale di un campione. Lo fa usando due oculari ad angoli diversi che sono davvero solo un paio di microscopi composti. L'immagine del campione è anche laterale e diritta. Tuttavia, gli stereoscopi hanno potenza inferiore rispetto ai microscopi composti. Le immagini sono ingrandite solo fino a circa 100x. Gli stereoscopi permettono a studenti e scienziati di manipolare i campioni mentre sono sotto osservazione.
Come gli stereoscopi, i microscopi composti sono illuminati a luce. Danno una visione bidimensionale di un campione sotto osservazione ma possono avere ingrandimenti tra 40x e 400x, con versioni più potenti fino a 2000x. Anche se l'ingrandimento può essere alto, la risoluzione è limitata dalla lunghezza d'onda della luce. I microscopi composti non possono visualizzare dettagli a meno di 200 nanometri di distanza. Indipendentemente, i microscopi composti si trovano in molte aule di biologia e laboratori di ricerca.
I microscopi confocali sono anche microscopi a luce, ma hanno i vantaggi sia degli stereoscopi che dei microscopi composti. I microscopi confocali permettono alti ingrandimenti di campioni con immagini tridimensionali. Hanno anche risoluzioni più alte, capaci di differenziare dettagli fino a 120 nanometri di distanza. Il tipo più comune di microscopio confocale è il microscopio a fluorescenza. Questo microscopio usa luce intensa per eccitare le molecole di un campione. Queste molecole emettono luce, o fluorescenza, che viene osservata, permettendo ingrandimento e risoluzione più alti.
Il primo microscopio elettronico fu un microscopio elettronico a trasmissione (TEM) inventato in Germania nel 1931 da Max Knoll ed Ernst Ruska. Fu creato come modo per ingrandire oggetti più di quanto i microscopi a luce fossero capaci. Se i microscopi a luce potevano ingrandire fino a 1000x o 2000x al meglio, il microscopio elettronico poteva ingrandire oggetti nell'intervallo 10.000x. Un TEM funziona focalizzando un fascio di elettroni a singola energia abbastanza forte da passare attraverso un campione molto sottile. Le immagini risultanti vengono poi visualizzate attraverso diffrazione elettronica o immaginazione elettronica diretta.
C'è discrepanza su come il SEM fu inventato, ma fu creato nei primi anni '30. Tuttavia, non fu fino al 1965 che Cambridge Instrument Company commercializzò il primo SEM. Questo fu dovuto alla complessità della tecnologia di scansione del SEM, che era più complicata da utilizzare del TEM. Il SEM funziona scansionando la superficie di un campione con un fascio di elettroni. Questo fascio crea segnali diversi, elettroni secondari, raggi X, fotoni e altri, che aiutano tutti a caratterizzare il campione. I segnali vengono visualizzati su uno schermo che mappa le proprietà materiali del campione.
Sanità pubblica