Inca de la inventarea sa, microscopul a fost un dispozitiv extrem de valoros in progresul cercetarii stiintifice. Denumirea provine din limba greaca, “mikros” insemnand “mic”, iar “skopein” – “a observa”. Microscopul clasic este alcatuit din doua elemente – o lentila maritoare principala si un sistem de lentile secundare, fiind, initial, un instrument cu o structura similara cu aceea a unui telescop si avand ca principala functie cresterea rezolutiei unei imagini. Aparatul este folosit, asadar, pentru crearea unei imagini marite a unui obiect, pentru a putea fi observate detaliile care, cu ochiul liber, nici macar nu se intrezaresc. Datorita acestei mariri, rezolutia (claritatea) este, deseori, confundata cu dimensiunea. In general, cu cat dimensiunea unei imagini este mai mare, cu atat rezolutia va fi si ea mai mare, dar afirmatia nu este intotdeauna valabila, existand cateva limitari in ceea ce priveste capacitatea lentilelor, care pot duce la cresterea dimensiunii, dar nu si a rezolutiei.
Microscopul optic de baza era alcatuit dintr-un singur tub prevazut cu o suprafata plata, pentru a aseza esantioanele (bucati de roca, de metal, celule etc.), care trebuiau observate, si o lentila. Aceste dispozitive au starnit interesul public datorita faptului ca, prin intermediul lor, puteau fi studiate diverse insecte mici sau alte materiale a caror structura microscopica era realmente spectaculoasa. In jurul anului 1590, doi olandezi, Zaccharias Janssen si fiul sau, Hans, organizatori de spectacole, descopera, din intamplare, in timp ce experimentau cu diferite tipuri de lentile, ca obiectele din apropiere se puteau vedea, cu ajutorul lor, mai mari decat erau in realitate. In 1609, Galileo Galilei, parintele astronomiei si al fizicii moderne, preluand aceste experimente, inventeaza un instrument prevazut cu un dispozitiv capabil sa focalizeze imaginea, denumit de autorul lui “occhiolino”, format dintr-o lentila convexa si una concava.
Prima imagine obtinuta la un microscop, facuta publica, reprezinta trei albine, desenate pe sigiliul Papei Urban VIII, la mijlocul secolului al XVII-lea, de catre Francesco Stelluti, matematician italian pasionat de microscopie.
Inventatorul microscopului este considerat, totusi, olandezul Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), cel care, cu ajutorul dispozitivelor inventate de el, a reusit sa vizualizeze si sa descrie, pentru prima data, bacteriile, viata, dintr-o picatura de apa, precum si circulatia corpusculului sangvin in capilare. Robert Hooke, fondatorul britanic al microscopiei, a confirmat descoperirile lui Anton van Leeuwenhoek, preluand modelul microscopului sau, dar imbunatatindu-i functionalitatea. In anii care au urmat, progresele in privinta microscopiei au fost extrem de timide.
In secolul al XIX-lea, in mai multe tari europene, a inceput fabricarea echipamentelor optice de mare finete. Cel care se remarca, in aceasta perioada, este Charles A. Spencer, inventatorul dispozitivelor capabile sa mareasca de 1250 de ori, folosind lumina normala, si de pana la 5000 de ori, prin intermediul luminii de culoare albastra.
Tipuri de microscop
Exista, in prezent, trei mari tipuri de microscopie – optica, electronica si, mai nou, cu sonda de scanare, utilizandu-se diverse tipuri de aparate.
Microscopul stereo
Microscopul stereo, supranumit si “de disectie”, este prevazut cu doua cai optice, in doua unghiuri usor diferite, care permit ca imaginea sa fie vizualizata tridimensional. Aceste dispozitive au capacitate mica de marire, de obicei intre 10 si 200 de ori, fiind folosite, in general, pentru analiza diferitelor suprafete, in microchirurgie si in industria producatoare de ceasuri.
Microscopul digital
Microscopul digital, inventat in Japonia, in anul 1986, foloseste puterea unui calculator, pentru a vizualiza structuri care nu sunt vizibile cu ochiul liber. Conectarea la calculator se face printr-un cablu USB, iar software-ul special instalat in PC permite vizualizarea esantionului de analizat. Imaginile preluate pot fi trimise direct prin email si imaginile in miscare se pot urmari pentru o perioada lunga de timp, fara a interveni tensiunea/concentrarea pe care o presupune folosirea microscopului clasic.
Microscopul USB
Microscopul USB pentru computer este folosit frecvent, chiar daca nu este cel mai potrivit tip de dispozitiv pentru aplicatiile stiintifice, fiind adecvat vizualizarii esantioanelor care nu necesita o preparare prealabila. La baza, acest instrument este o macrolentila, capabila sa examineze diferite obiecte, avand o putere de marire care poate ajunge pana la maximum 200X, cu o profunzime redusa. Este util cercetatorilor “amatori” si copiilor care vor sa descopere latura ascunsa a lucrurilor, avand un cost in jur de 200 de dolari.
Microscopul electronic
Microscopul electronic este, in momentul de fata, cel mai puternic instrument care permite cercetatorilor sa vizualizeze esantioanele pana la nivel de nanometru. Dispozitivul electronic cu transmisie este cel mai puternic, fiind cea mai buna alegere in cazul specialistilor din domeniul nanotehnologiei, dar si pentru cei care se ocupa de analizarea semiconductorilor. Un alt tip de microscop electronic este cel ce poarta denumirea de SEM (Scanning Electron Microscope), mai putin puternic decat cel cu transmisie, dar care produce imagini 3D, de mare rezolutie, in alb-negru. Aplicatiile practice ale celor doua tipuri de instrumente electronice sunt in biologie, chimie, metalurgie, topografie, morfologie si in analiza datelor geologice.
In mod curent, astazi, in mediul academic si in industrie, se foloseste microscopia numita “Scanning Probe Microscopy”- SPM, cu aplicatii in biologie, fizica, chimie etc. Aceste instrumente sunt utilizate in cercetare, ca standarde ale uneltelor de analiza, si presupun scanarea suprafetei care trebuie vizualizata, pentru a elimina limitarile date de microscopia electronica si optica.
