Kính hiển vi
Kính hiển vi là gì ?
- Kính hiển vi là thiết bị dùng để quan sát các vật thể có kích thước nhỏ bé mà mắt thường không thể quan sát được.
- Kính hiển vi sử dụng hệ thống quang học bao gồm một hoặc nhiều thấu kính để phóng đại hình ảnh của vật thể.
- Ánh sáng hoặc các dạng bức xạ khác được sử dụng để chiếu sáng mẫu vật, sau đó hình ảnh phóng đại được hình thành qua các thấu kính và được quan sát qua thị kính.
- Kính hiển vi có độ phóng đại bình thường lên từ 40-3000 lần.
Cấu tạo và công dụng của kính hiển vi
Kính hiển vi được thiết kế với nhiều loại khác nhau để phù hợp với mục đích sử dụng, nhưng nhìn chung hầu hết chúng đều có cấu tạo:
Thân kính
Khung chính của kính hiển vi, là bộ phận kết nối các thành phần khác và giữ chúng cố định
Chân kính
Đế của kính hiển vi, đảm bảo sự ổn định và chắc chắn khi sử dụng.
Bàn đỡ mẫu
Nơi đặt mẫu vật cần quan sát.
Thường có kẹp giữ để cố định mẫu vật.
Một số loại kính hiển vi còn có bàn di chuyển cơ học, giúp di chuyển mẫu vật theo các trục X và Y một cách chính xác.
Thấu kính thị kính
Bộ phận mà người sử dụng nhìn qua để quan sát mẫu vật, thường có độ phóng đại từ 10x đến 15x.
Thấu kính vật kính
Được đặt gần mẫu vật, có nhiệm vụ phóng đại hình ảnh mẫu vật, có nhiều thấu kính vật kính với độ phóng đại khác nhau (thường là 4x, 10x, 40x, 100x).
Đĩa xoay vật kính
Đĩa xoay cho phép thay đổi giữa các thấu kính vật kính có độ phóng đại khác nhau.
Nguồn sáng
Bộ phận cung cấp ánh sáng để chiếu sáng mẫu vật. Có thể là đèn halogen, LED, hoặc gương phản chiếu ánh sáng từ nguồn ngoài.
Điều chỉnh ánh sáng
Tập trung ánh sáng vào mẫu vật, thường đặt dưới bàn đỡ mẫu.
Điều chỉnh lượng ánh sáng đi qua mẫu vật, giúp tối ưu hóa độ tương phản và độ phân giải của hình ảnh.
Núm chỉnh tiêu cự
Núm chỉnh tiêu cự thô để di chuyển bàn đỡ mẫu hoặc thấu kính vật kính nhanh chóng để lấy tiêu cự ban đầu.
Núm chỉnh tiêu cự tinh dùng để điều chỉnh tiêu cự chính xác hơn để có được hình ảnh rõ nét.
Ống kính quang học
Ống nối giữa thị kính và vật kính, giữ các thấu kính thẳng hàng để tạo ra hình ảnh phóng đại.
Hệ thống đo thị trường
Giới hạn vùng chiếu sáng, giúp cải thiện độ tương phản của hình ảnh.
Công dụng
Trong học tập và giáo dục
- Kính hiển vi được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm sinh học và lớp học để nghiên cứu cấu trúc và chức năng của tế bào. Học sinh và sinh viên có thể quan sát các tế bào như tảo, vi khuẩn, và tế bào thực vật như tế bào trong lá cây.
- Giúp học sinh và sinh viên hiểu rõ hơn về các sinh vật nhỏ bé, vi sinh vật, và cấu trúc vi mô của các mẫu vật.
Trong y học
- Kính hiển vi là công cụ quan trọng trong các phòng thí nghiệm y tế để quan sát và nghiên cứu các tế bào máu, tế bào da, và các tế bào khác trong cơ thể người. Việc này giúp chẩn đoán bệnh và theo dõi tình trạng sức khỏe.
- Sử dụng kính hiển vi để quan sát các phản ứng giữa các chất xúc tác, giúp hiểu rõ hơn về quá trình hóa học xảy ra ở mức độ vi mô.
- Kính hiển vi giúp các nhà nghiên cứu và bác sĩ phát hiện vi khuẩn, virus và các mầm bệnh khác, hỗ trợ quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh.
Trong khảo cổ học
- Kính hiển vi được sử dụng để kiểm tra và phân tích các hiện vật khảo cổ, giúp các nhà khảo cổ học hiểu rõ hơn về cấu trúc, vật liệu và quá trình chế tác của đồ cổ.
- Sử dụng kính hiển vi để nhận biết các đặc điểm đặc trưng và dấu hiệu của đồ cổ thật, giúp phân biệt với các hiện vật giả mạo.
Khoa học vật liệu
- Kính hiển vi được sử dụng để quan sát và phân tích cấu trúc của các vật liệu như kim loại, polymer, và gốm sứ, từ đó hiểu rõ hơn về tính chất và ứng dụng của chúng.
- Trong công nghiệp, kính hiển vi giúp kiểm tra chất lượng sản phẩm và phát hiện các khuyết tật nhỏ, đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng.
Khoa học thực phẩm
- Kính hiển vi giúp kiểm tra vi sinh vật trong thực phẩm, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và phát hiện các tác nhân gây bệnh.
- Quan sát cấu trúc vi mô của thực phẩm để nghiên cứu các tính chất vật lý và hóa học của chúng, hỗ trợ trong việc phát triển các sản phẩm thực phẩm mới.
Xem thêm: Kính hiển vi là thấu kính gì
Các loại kính hiển vi
|
Loại |
Kiểu |
Mô tả |
|
Kính hiển vi quang học |
Kính hiển vi soi nổi hai mắt |
Loại kính này cho phép quan sát mẫu vật dưới dạng ảnh 3D dễ dàng. |
|
Kính hiển vi trường sáng |
Đây là loại kính hiển vi điển hình sử dụng ánh sáng truyền qua để quan sát các mục tiêu ở độ phóng đại lớn |
|
|
Kính hiển vi phân cực |
Kính hiển vi sử dụng các đặc tính truyền dẫn ánh sáng khác nhau của vật liệu, chẳng hạn như cấu trúc tinh thể, để tạo ra hình ảnh mẫu vật. |
|
|
Kính hiển vi phản pha |
Kính hiển vi phản pha có thể giúp xem được những bất thường bề mặt nhỏ bởi sử dụng giao thoa ánh sáng. Nó thường được sử dụng để quan sát tế bào sống mà không nhuộm. |
|
|
Kính hiển vi tương phản giao thao chênh lệch (DIC) |
Kính này tương tự như kính hiển vi phản pha, được sử dụng để quan sát những bất thường bề mặt rất nhỏ nhưng với độ phân giải cao hơn. Tuy nhiên, vì sử dụng loại ánh sáng phân cực, nên dụng cụ chứa mẫu để quan sát được trên loại kính này cũng bị hạn chế. |
|
|
Kính hiển vi huỳnh quang |
Đây là loại kính hiển vi sinh học, giúp quan sát ánh sáng huỳnh quang từ mẫu vật sau khi được kích thích bởi ánh sáng từ đèn thủy ngân. Khi được kết hợp với thiết bị bổ sung, kính hiển vi trường sáng cũng có thể thực hiện chụp ảnh huỳnh quang |
|
|
Kính hiển vi huỳnh quang phản xạ toàn phần bên trong |
Là một kính hiển vi huỳnh quang mà sử dụng sóng trôi nổi chỉ để chiếu sáng gần bề mặt của mẫu. Vùng nhìn thấy nói chung rất mỏng khi được so sánh với kính hiển vi truyền thống. Có thể quan sát được những vùng nhỏ do giảm ánh sáng nền |
|
|
Kính hiển vi laser (Kính hiển vi đồng tiêu quét laser) |
Kính sử dụng chùm tia laser cho quan sát rõ ràng mẫu vật dày với những khoảng cách tiêu cực khác nhau. |
|
|
Kính hiển vi kích thích nhiều photon ánh sáng |
Sử dụng nhiều laser kích thích giảm tổn thương với tế bào và cho phép quan sát các vùng sâu của tế bào với độ phân giải cao. Kiểu kính này được sử dụng để quan sát tế bào thần kinh và dòng máu trong não. |
|
|
Kính hiển vi chiếu sáng cấu trúc |
Kính hiển vi phân giải cao với công nghệ tiên tiến khắc phục được sự phân giải hạn chế ở kính quang học thường mà gây ra bởi sự nhiễu xạ ánh sáng |
|
|
Kính hiển vi điện tử |
Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), Kính hiển vi điện tử quét (STEM) |
Những kính hiển vi này phát ra chùm điện tử chứ không phải chùm ánh sáng, hướng tới các mục tiêu để phóng to chúng. |
|
Kính hiển vi đầu dò quét (SPM) |
Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM), Kính hiển vi quang học quét trường gần (SNOM) |
Kính hiển vi này quét bề mặt của mẫu với đầu dò và sự tương tác này được sử dụng để đo bề mặt hoặc tính chất của bề mặt. |
|
Loại khác |
Kính hiển vi tia X, kính hiển vi siêu âm |
Phân loại theo ứng dụng
|
Kính hiển vi sinh học |
Có độ phóng đại nằm trong khoảng 50 tới 1500 lần. Loại kính này sử dụng mẫu được cố định trên lam kính để quan sát |
|
Kính hiển vi soi nổi |
Hệ thống này cho phép quan sát mẫu vật dạng 3D, như côn trùng hay khoáng chất, trong trạng thái tự nhiên của chúng mà không cần phải cắt ra. Độ phóng đại thường nằm trong khoảng 10 đến 50 lần |
Phân loại bởi cấu trúc
|
Kính hiển vi soi thẳng |
Quan sát mẫu vật từ trên. Kiểu kính hiển vi này được sử dụng để quan sát mẫu trên lam. |
|
Kính hiển vi soi ngược |
Quan sát mẫu vật từ dưới. Kính này được sử dụng để quan sát đối với mẫu vật, tế bào nuôi cấy trong đĩa |
