Een lichtmicroscoop is een instrument dat gebruikt kan worden om de kleinste structuren herkenbaar weer te geven. Deze worden dienovereenkomstig vergroot door de werking van lenzen.
Wat is een microscoop?
Onder lichtmicroscoop wordt verstaan een instrument waarmee de kleinste structuren herkenbaar kunnen worden weergegeven. Door gebruik te maken van een lichtmicroscoop is het mogelijk om beelden extreem te vergroten. De kleinste objecten, organismen of levende wezens kunnen door de vergroting gemakkelijk door het menselijk oog worden herkend. De lichtmicroscoop bereikt een vergroting door verschillende optische effecten. De naam lichtmicroscoop omvat de oude Griekse termen "micron" en "scopein". In de Duitse vertaling betekent dit "naar iets kleins kijken". De lichtmicroscoop heeft de eigenschap de te onderzoeken objecten door blootstelling aan licht zodanig te vergroten dat de waarnemer ernaar kan kijken. Vergrotende lenzen werden al in de 16e eeuw gebruikt. De fysiologische principes voor de lichtmicroscoop, die nog steeds gelden, werden rond 1873 ontwikkeld door de Duitse natuurkundige en opticien Ernst Abbe (1840-1905). Ze maakten het mogelijk om efficiëntere microscopen te bouwen. Zo vond nu de productie van doelstellingen plaats waarvan de resolutielimiet niet langer werd bepaald door de kwaliteit van het materiaal, maar in plaats daarvan door de fysische wetten van diffractie De fysieke resolutielimiet kreeg de naam Abbe-limiet. De productie van de bijbehorende microscopen vond plaats in de optische werkplaatsen van Carl Zeiss (1816-1888).
Vormen, soorten en soorten
De lichtmicroscoop is onder te verdelen in verschillende typen. Zo is er onder andere de gereflecteerde lichtmicroscoop, waarbij het licht van dezelfde kant komt als waar de waarneming wordt gedaan. Het wordt voornamelijk gebruikt bij fluorescentiemicroscopie en voor het onderzoek van ondoorzichtige objecten. Een andere vorm is de stereomicroscoop, die voor beide ogen aparte bundelpaden heeft. Op deze manier kan het object vanuit verschillende hoeken worden bekeken, wat een driedimensionale indruk geeft. De chirurgische microscoop wordt door artsen specifiek gebruikt voor het uitvoeren van chirurgische ingrepen, terwijl de trichinoscoop wordt gebruikt voor onderzoeken die trichinen (draadwormen) detecteren. Een meetmicroscoop is een lichtmicroscoop die is uitgerust met een extra apparaat waarmee objecten kunnen worden gemeten. Een moderne variant is de computermicroscoop. Met een USB-kabel is hij aangesloten op een computer die de afbeelding van het object weergeeft. Er moet ook een onderscheid worden gemaakt tussen eenvoudige en samengestelde lichtmicroscopen. Eenvoudige microscopen hebben optische lenzen waardoor een hoge vergroting wordt bereikt. Er is een vloeiende overgang naar het vergrootglas, waarvan het principe op dezelfde manier werkt, hoewel de vergroting aanzienlijk zwakker is. Tegenwoordig worden voornamelijk samengestelde lichtmicroscopen gebruikt. Ze bestaan uit twee lenssystemen. De lens die het belangrijkste optische element markeert, creëert een tussenbeeld. Hervergroting van dit beeld vindt plaats via het oculair.
Structuur en werking
Bouwde een lichtmicroscoop op uit het lenssysteem, het oculair, objectieven, een afbuigprisma, een buis en een buisdrager. Verder heeft de microscoop aan het boveneinde een zogenaamd objectief neusstuk. Deze revolver houdt de doelen vast, die worden geselecteerd en op hun plaats worden vergrendeld door middel van een draaiend wiel. Voor de presentatie van een te onderzoeken object wordt gebruik gemaakt van een objecttafel en objectklemmen. In het onderste gedeelte is de lichtmicroscoop ook uitgerust met een lichtbron, een opening en een condensor. Om stabiliteit aan de lichtmicroscoop te geven, wordt deze ondersteund door een basis. Met de voet kan het instrument worden verplaatst of opgetild. Met behulp van het diafragma stelt de gebruiker de optimale belichting in voor het te onderzoeken object. De diafragma kan worden geopend of gesloten door middel van een bedieningsschuif. De condensor concentreert de lichtstraling en richt deze op het object. De lichtbronnen van de microscoop bevinden zich meestal aan de basis. Dit kan een spiegel zijn die zonlicht bruikbaar maakt voor microscopie. Elektrische lampen worden echter als uniformer en betrouwbaarder beschouwd. Het objectief van de lichtmicroscoop heeft het effect van een convergerende lens: het zorgt voor vergroting van het te onderzoeken beeld en genereert in een eerste stap een tussenbeeld in de buis. Het oculair, dat werkt als een vergrootglas, zorgt voor een aanzienlijke vergroting van het tussenbeeld in de tweede stap. Met deze methode kan een lichtmicroscoop vergrotingen tot wel 1400 keer produceren. In zekere zin is de functie van de lichtmicroscoop gebaseerd op het bekijken van een object in tegenlicht. Het licht begint bij de lichtbron aan de onderkant van de microscoop. Het object wordt door het licht gepenetreerd, wat resulteert in een tussenbeeld in de buis door het objectief, dat vervolgens wordt vergroot door het oculair.
Medische en gezondheidsvoordelen
De lichtmicroscoop is een van de belangrijkste medische instrumenten. De microscoop maakte het bijvoorbeeld mogelijk om tal van fundamentele wetenschappelijke vragen op te helderen. Bovendien heeft het de geneeskunde in staat gesteld belangrijke moderne ontwikkelingen te maken. Bij medisch gebruik wordt de lichtmicroscoop voornamelijk gebruikt om micro-organismen, lichaamscellen, bloed componenten of weefselmonsters. Alvorens speciale therapieën uit te voeren, is het vaak onmisbaar om microscopisch de oorzaak vast te stellen pathogenen zoals bacteriën of schimmels. Nauwkeurige detectie van de pathogenen kan ook met de lichtmicroscoop. Dit omvat een laboratoriumonderzoek van monsters zoals bloed, pus of wondafscheidingen, waardoor de verantwoordelijke bacterie nauwkeurig kan worden geïdentificeerd. Een nadeel van de lichtmicroscoop is echter dat deze nauwelijks kan detecteren virussen Hiervoor is een elektronenmicroscoop geschikter. De lichtmicroscoop speelt ook een belangrijke rol bij microchirurgie en minimaal invasieve chirurgische ingrepen.
