Gaismas mikroskops ir instruments, ko var izmantot, lai atpazīstamā veidā parādītu mazākās struktūras. Tos attiecīgi palielina lēcu darbība.
Kas ir mikroskops?
Ar gaismas mikroskopu saprot instrumentu, ar kuru var atpazīt mazākās struktūras. Izmantojot gaismas mikroskopu, ir iespējams ārkārtīgi palielināt attēlus. Ar palielinājumu cilvēka acs var viegli atpazīt vismazākos objektus, organismus vai dzīvās būtnes. Gaismas mikroskops palielina, izmantojot dažādus optiskos efektus. Gaismas mikroskopa nosaukumā ir iekļauti sengrieķu termini “micron” un “scopein”. Vācu valodā tas nozīmē “paskatīties uz kaut ko mazu”. Gaismas mikroskopam ir īpašība palielināt objektus, kas jāpārbauda, pakļaujot gaismai, tādā veidā, lai novērotājs tos varētu apskatīt. Lupas tika izmantotas jau 16. gadsimtā. Gaismas mikroskopa fizioloģiskos principus, kas joprojām ir spēkā, ap 1873. gadu izstrādāja vācu fiziķis un optiķis Ernsts Abbe (1840-1905). Tie ļāva konstruēt efektīvākus mikroskopus. Tādējādi tagad notika mērķu izstrāde, kuru izšķiršanas robežu vairs nenosaka materiāla kvalitāte, bet gan fiziskie likumi difrakcijas. Fiziskās izšķirtspējas robežai tika dots nosaukums Abbe limit. Atbilstošo mikroskopu ražošana notika Karla Zeisa (1816-1888) optiskajās darbnīcās.
Formas, veidi un veidi
Gaismas mikroskopu var iedalīt vairākos veidos. Piemēram, cita starpā ir atstarotās gaismas mikroskops, kurā gaisma nāk no tās pašas puses, kurā tiek veikts novērojums. To galvenokārt izmanto fluorescences mikroskopijā un necaurspīdīgu priekšmetu pārbaudei. Vēl viena forma ir stereo mikroskops, kuram ir atsevišķi staru ceļi abām acīm. Tādā veidā objektu var apskatīt no vairākiem leņķiem, radot trīsdimensiju iespaidu. Ķirurģisko mikroskopu ārsti īpaši izmanto ķirurģisku procedūru veikšanai, savukārt trihinelloskopu izmanto izmeklējumiem, kas atklāj trihinellas (diegu tārpus). Mērīšanas mikroskops ir gaismas mikroskops, kas aprīkots ar papildu ierīci, kuru var izmantot objektu mērīšanai. Mūsdienu variants ir datora mikroskops. Ar USB kabeli tas ir savienots ar datoru, kas parāda objekta attēlu. Ir jānošķir arī vienkāršie un saliktie gaismas mikroskopi. Vienkāršajiem mikroskopiem ir optiskas lēcas, ar kuru palīdzību tiek panākts liels palielinājums. Notiek vienmērīga pāreja uz palielināmo stiklu, kura princips darbojas tāpat, lai gan tā palielinājums ir ievērojami vājāks. Mūsdienās galvenokārt tiek izmantoti saliktie gaismas mikroskopi. Tie sastāv no divām lēcu sistēmām. Objektīvs, kas iezīmē galveno optisko elementu, izveido starpposma attēlu. Šī okulāra atkārtota palielināšana notiek caur okulāru.
Struktūra un darbība
Uzbūvēts gaismas mikroskops no objektīva sistēmas, okulāra, objektīviem, novirzošās prizmas, caurules, kā arī cauruļu turētāja. Turklāt mikroskopa augšējā galā ir tā saucamais objektīvais deguna gabals. Šis revolveris satur objektus, kas ir izvēlēti un fiksēti vietā, izmantojot rotējošu riteni. Pārbaudāmā objekta prezentācijai tiek izmantoti objekta posms un objekta skavas. Apakšējā daļā gaismas mikroskops ir aprīkots arī ar gaismas avotu, diafragmu un kondensatoru. Lai nodrošinātu gaismas mikroskopa stabilitāti, to atbalsta pamatne. Pēda ļauj instrumentu pārvietot vai pacelt. Ar diafragmas palīdzību lietotājs nosaka optimālo ekspozīciju pārbaudāmajam objektam. The diafragma var atvērt vai aizvērt ar vadības slīdni. Kondensators fokusē gaismas starojumu un novirza to uz objektu. Mikroskopa gaismas avoti parasti atrodas tā pamatnē. Tas var būt spogulis, kas padara saules gaismu izmantojamu mikroskopijai. Tomēr elektriskās lampas tiek uzskatītas par vienveidīgākām un uzticamākām. Gaismas mikroskopa mērķim ir saplūstoša lēca. Tas nodrošina pārbaudāmā attēla palielinājumu un pirmajā posmā mēģenē ģenerē starpposma attēlu. Okulārs, kas darbojas kā palielināms stikls, otrajā solī nodrošina ievērojamu starpposma attēla palielinājumu. Izmantojot šo metodi, gaismas mikroskops var radīt palielinājumus līdz 1400 reizēm. Savā ziņā gaismas mikroskopa funkcija ir balstīta uz objekta skatīšanos apgaismojumā. Gaisma sākas no gaismas avota mikroskopa apakšpusē. Objektu iekļūst gaisma, kā rezultātā caur objektīvu caurulē rodas starpposma attēls, kuru pēc tam palielina okulārs.
Medicīniskās un veselības priekšrocības
Gaismas mikroskops ir viens no vissvarīgākajiem medicīnas instrumentiem. Piemēram, mikroskops ļāva noskaidrot daudzus fundamentālus zinātniskus jautājumus. Turklāt tas ļāva medicīnai veikt nozīmīgu mūsdienu attīstību. Medicīniskā nolūkā gaismas mikroskopu galvenokārt izmanto, lai novērtētu mikroorganismus, ķermeņa šūnas, asinis komponentus vai audu paraugus. Pirms īpašu terapiju veikšanas bieži ir nepieciešams mikroskopiski noteikt cēloņsakarību patogēni piemēram, baktērijas vai sēnītes. Precīza patogēni ir iespējams arī, izmantojot gaismas mikroskopu. Tas ietver tādu paraugu laboratorisko izmeklēšanu kā asinis, strutas vai brūču izdalījumi, caur kuriem var precīzi noteikt atbildīgo baktēriju. Viens no gaismas mikroskopa trūkumiem ir tas, ka to gandrīz nevar noteikt vīrusi. Šim nolūkam labāk piemērots elektronu mikroskops. Gaismas mikroskopam ir svarīga loma arī mikroķirurģijā un minimāli invazīvās ķirurģiskās procedūrās.
