Mikroskop

Vikipedi, özgür ansiklopedi

Mikroskop

Mikroskop, çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük cisimlerin birkaç mercek yardımıyla büyütülerek görüntüsünün incelenmesini sağlayan bir alet. Öncelikle isminden de anlaşılacağı üzere, mikropların incelenmesi akla geliyorsa da aslında sanayi, metalurji, genetik, jeoloji, arkeoloji ve adli bilimler(kriminoloji) alanında da büyük hizmetler görmektedir.

Mikroskobu, ilk önce Hollandalı Zacharias Janssen'in, 1590 dolaylarında bir teleskobu tadil etmek suretiyle meydana getirdiği kabul edilmektedir. Ancak bu sıralarda başka Hollandalı, Alman, İngiliz ve İtalyan bilginleri de, mercek sistemi tersine çevrilmiş bir teleskobun, cisimleri büyütmek için kullanılabileceğinin farkına varmışlardır.

Nitekim dünyanın güneş etrafında döndüğünü açıkladığı için engizisyon işkencesine tabi tutulan ve dünyayı güneş etrafında döndüğünü iddia etmekten vazgeçmesi şartıyla Papa tarafından serbest bırakılan meşhur İtalyan bilgini Galilei Galileo (1564-1642) iki mercek kullanarak bazı tecrübelerde bulunmuştu. Bugünkü mikroskobun ana prensiplerini ise 17. asırda Hollandalı Antoni van Leeuwenhoek ve İngiliz Robert Hooke bulmuşlardır.

İnsan gözü tabii bir mikroskoptur. Uzaktaki cisimler ufak gözükürler. Cisimler yaklaştıkça teferruatı daha iyi seçilmeye başlanır. Göz, sonsuz bir uyum özelliğine sahip olsaydı mikroskoba ihtiyaç olmazdı.

Genel olarak mikroskop iki büyük kısma ayrılarak incelenir: mekanik kısım ve optik kısım.

[değiştir] Mekanik kısım

Mikroskobun mekanik kısmı ayak, gövde, tabla ve tüpten ibarettir.

Mikroskop ayağı: Genellikle fonttan yapılmış ağır ve iyi denge sağlayacak nal şeklinde olup, mikroskobun bütün ağırlığını taşıyan kısmıdır.

Mikroskop gövdesi: Mikroskobun diğer parçalarının tesbit edildiği oynaklı madeni kısmıdır. Özel bir vida ile görmede istenilen rahatlığı temin edecek şekilde tesbit edilebilir.

Mikroskop tablası: Daire veya kare şeklinde olabilen sabit ve bazan hareket edebilecek şekilde, ortasında aynadan (ışık kaynağından) yansıyan ışığın geçmesine yarayan bir deliği bulunan kısımdır. Tabla, preparatı koymaya yarar. Üzerinde ekseriya, kendisini hareket ettiren vidalar ve preparatı tesbitte kullanılan maşalar bulunur.

Mikroskop tüpü: İçiçe geçmiş iki madeni borudan ibarettir. Dış tüpü, düz bir dişliyle gövdeye tesbit edilmiştir. Bu kısım büyük ve küçük ayar vidalarıyla aşağı ve yukarı hareket edebilir. Bu sayede göze göre nesnenin (objenin) net görülmesi ayarlanmış olur.

Canlı varlıklar olan mikropların, bünyevî ve yaptıkları işler bakımından incelenmesi, bunların çeşitli şekilde sınıflandırılmasına yol açtı. Bâzı mikroplar bitkiler âleminden sayıldı, diğer bir kısım mikropların da hayvanlar âleminden olduğu görüldü; bunlara bir hücreli hayvanlar adı verildi. Fakat mikroskobik ölçüde ele alınınca, hayvanlar âlemini, bitkiler âleminden ayıran özellikler kesinliğini kaybeder. Meselâ, bakteri ve virüs adı verilen mikroplar, ne hayvanlar, ne de bitkiler âlemine bağlanabilir. Bakteriler bitkilerin bâzı özelliklerini taşır, ama tifo basili gibi üzerinde titrek tüycükleri bulunanlar hareketlidir. Virüslerdeyse hareketlilik, bir ölçü olmaktan çıkar, bunların üremesi için canlı ortamlara ihtiyaç vardır. Dolayısıyla virüsleri ayrı bir grup adı altında incelemek gerekir

[değiştir] Optik kısım

Mikroskobun ikinci ve en önemli kısmı optik kısmıdır. Optik kısmı okülerle objektifleri taşıyan ve dairesel dönebilen rovelver denilen kısımdan ibarettir.

Oküler, farklı büyütmelere sahip, göze gelen tarafta bulunan yakınsak bir mercekten ibarettir. Objektifin meydana getirdiği gerçek görüntüyü büyüterek zahiri bir görüntü verir. Objektif ise cisme yakındır, cismin büyütülmüş ters görüntüsünü verir. Büyütme dereceleri her ikisinde farklı büyüklüklerde olabilir. Mesela, bir ışık mikroskobunda objektif büyütmesi, 100x,40x,10x olabildiği gibi, oküler büyütmesi de 5x, 10x, 20x olabilir. (Büyütmeler x işaretiyle belirtilir.)

Rovelver: Bir, iki, üç veya daha fazla objektif takılmasına yarayan ve mikroskop tüpünün alt ucunda bulunan kısımdır. Rovelvere takılan mercekler de yakınsak merceklerdir. Nesneyi aydınlatma sistemi ayna veya ışık kaynağı, kondansör ve diyaframdan ibarettir. Ayna gelen ışığı alır. Ayna yerine bir ışık kaynağı da olabilir. Kondansör ise bir mercek sistemidir. Aynadan veya ışık kaynağından gelen ışınları preparat üzerlerinde toplayıp, objenin aydınlanmasını sağlar. Diyafram, kondansörün altında bir kol aracılığıyla ortasındaki delik kısmı istendiği kadar daraltıp genişletmek suretiyle nesneye gelen ışık miktarını ayarlar.

Mikroskopta incelenecek olan madde, mikroskobun tipine göre lam ve lamel adı verilen farklı kalınlıklarda iki ince cam kısım arasında veya doğrudan mikroskobik olarak gözlenir. (Lam: 75 mm boyunda 25 mm eninde ince camdan yapılmış bir plaktır. Lamel: 14, 18, 20 veya 22 mm en ve boyunda çok ince (0,2 mm kalınlıkta) bir cam karedir.)

Mikroskopların çoğu, 4x ile 15x arasında değişen büyütme özelliğini haiz üç objektif ihtiva eder. Bunların odak noktaları, üzerlerinden ayarlanabilir özelliktedir. Her bir objektifte iki veya daha fazla mercek bulunur. Oküler, objektife nazaran daha basittir. Yine merceklerden meydana gelmiştir. Büyütme oranı 10x ile 20x arasında değişir. Mikroskobun büyütme oranını, objektifle oküler büyütme oranı tayin eder. Mesela objektifi 100x; oküleri 20x büyütme oranına sahip mikroskobun büyütmesi 2000x olarak tarif edilir.

Objektif ve okülerin, vazifelerini yapabilmesi için yeterli ışığa ihtiyaç vardır. Işığı toplayıp incelenecek cisimden geçirerek objektife ulaştıran optik kondansör kısmı da yine birkaç mercekten meydana gelmiştir. Kondansöre ışık ayna ile veya gelişmiş mikroskoplarda halojen lamba ile gönderilir. Objektife giden ışık miktarı ise, fotoğraf makinalarında olduğu gibi diyaframla sağlanır. İncelenecek cismin ışığı geçirme özelliğine göre diyafram açıklığı değiştirilerek objektife gidecek ışık miktarı ayarlanır.

Görüntünün meydana gelmesi: Ayna veya ışık kaynağından gelen ışınlar, optik kondansörden bir ışık hüzmesi halinde çıkarak incelenecek cisimden geçip objektife varır. Objektif, kuvvetli bir projeksiyon makinasında olduğu gibi, mikroskop tüpünün üst kısmından 11 mm aşağıda birinci görüntüyü meydana getirir. Burada bir prizma vasıtası ile okülerden çıkan görüntü, gözün retinasına ulaşır. Oküler mercekleri, objektiften gelen görüntüyü gözden 25 cm uzakta tekrar büyüterek gösterir. Aslında göz retinasına düşen görüntü bu son görüntünün, görüntüsüdür. Objektifte 150x mertebesinde büyüyen ilk görüntü, okülerle 20x kadar daha büyütülünce; göz, cismi 150x20= 3000x misli büyük görmüş olur.

Mikroskop optiği: Mikroskop optiğinde bilinmesi gerekli iki önemli özellik vardır. Birincisi objektif açıklığıdır. Mikroskobun cisimleri inceleme kabiliyeti, objektif açıklığına bağlıdır. Objektif açıklığı $A= n\ \sin U$ formülü ile tarif edilmiştir. Burada n ortamın kırılma indeksi U ise objektife gelen ışık hüzmesinin açısının yarısıdır. Hava için n = 1, daha güçlü mikroskoplarda kullanılan özel yağlar için ise n = 1,40 ile 1,52'dir. İkinci mühim özellikse mikroskobun gücüdür. Objektifin ışığı kırması ve dolayısıyle tam toparlayamaması sebebiyle, ortada meydana gelen nokta ışık etrafında, dairevi ışık çizgileri hasıl olur. Dışa doğru gittikçe soluklaşan bu ışık halkaları aslında mikroskop gücü için kayıptır. Mikroskobun gücü, merceklerde meydana gelen ışık halkalarına bağlı olarak değişir. Mikroskop gücü nokta ışığın yarıçapı olarak tarif edilir ve:

$r = \frac {0,61\ \lambda}{A} = \frac {0,61\ \lambda}{n\ \sin U}$

formülü ile ifade edilir. r küçüldükçe mikroskop gücü artar. Buna göre ışığın dalga boyunun küçülmesi, n kırılma indisinin ve objektife gelen ışık konisinin açısının U büyümesi istenir ve mikroskop mercekleri buna göre seçilir.

[[Kategori:]]== Özel Mikroskoplar ==

Stereoskopik mikroskoplar: Cisimlerin üç boyutlu görüntülerini temin etmek maksadıyla stereoskopik mikroskoplar yapılmıştır. İki mikroskop optik sisteminin bir dürbün şeklinde bir sehpa üstüne montesinden ibarettir. Bu mikroskoplar biyoloji laboratuvarları için elverişlidir.Objeyi inceleyebilme ve disseksiyon yapma imkanı verebilen ,iki gözle bakılarak üç boyutlu görüntü sağlanan mikroskoplardır.bir Carl-Zeiss stereomikroskopta bulunan x6,3 büyütmeliobjektif ve x10 büyütmeli oküler ile örneği 63 kez büyüyterek dıştan ,total olarak incelemek mümkündür.

Polarizasyon mikroskobu: Döner bir tabla ile iki nicol prizma veya iki polarıcı çuhayla donatılmış bir optik mikroskoptur. Tablanın altına yerleştirilen polarıcı nicol, cismin üzerine polarılmış ışık gönderir; analizleyici nicol ise, objektifin biraz üzerine yerleştirilmiştir. Bu iki prizma karşılaştığı zaman, belli bir devrani gücü olan maddelerin veya çift kırılımlı maddelerin bulunduğu bölgeler hariç, mikroskobun alanı karanlık olarak gözükür.Canlı incelemeye uygun olan bu mikroskop hücre ve dokuların bazı kısımlarını polarize ısığa gösterdikleri özel tepkilerden hareketle geliştirilmiştir.önemli olan polarize bir ışığın bulunması olayıdır.Kaynakla kondansör arasına konulan polarlayıcı levha ışık demetinin ikiye ayrılmasını sağlar.Işık demetlerinden biri objeden diğeri ise kırılarak obje dışından geçer ve tekrar birleşirler.Siller,keratin,kristal,sinir ve kas fibrilleri,nişasta gibi hücre ii yapılar ve bölünmedeki mitotik yapı gibi birçok moleküler dünleştiricilerin gösterilmesinde görevli mikroskoplardır.

Faz Kontrast mikroskobu: Genellikle boyanmış ve canlı hücrelerde çalışılma zorluğundan tercih sebebi olmaktadırlar.Görünen ışığın şeffaf objeden geçişinde,hücre içindeki yapıların ışığı kırma indisleri farkından yararlan ve farklı yapıları ayırt etme prensibinde çalışır.Işık dalagaları canlı hücreyi katederken bir organelle karşılaşır ve yansır.Bunun sonucunda ışık dalgaları hücrelerden ayrı fazlarda veya ayrı zamanlarda çıkarlar.Hava ile temas eden bir ışık dalgası göze gelen görüntüdeki hüre kısımları farklı olarak ayırt edilebilir.Objektif ve kondansör mercekleri amplitüd farklarını orataya koyan optik yüzeyler bulundurduklarından parlaklıkları indirgenir,ışık dalgası örneği katederken bütün noktalarda olan farklılıkları çıkartır ve obje ışık mikroskobunda görülemezken ,burada sağlanmış olan kontrastlık sayesinde detaylı incelenebilir.Canlı metaryal,hüre sitoplazması bu mikroskop ile iyi gösterilmektedir.

İnterferens mikroskobu

Faz kontras mikroskobunun iyi bir versiyonudur.Aralarında bulunan tek fark ışık demetinin kullanımdan kaynaklanır.Bir ışık demeti örnekten geçerken diğeri ise ışıktan geçemeyen ışık demetidir,değişik bölgelerin farklı yoğunlukları sayesinde kırılma indisleri ile farklılıkları ortaya koyar ve renkli bir görüntü oluşumunu sağlar.
Diferansiyel interferens mikroskop:Hücre yüzeyinin daha iyi gösterilmesini sağlar ve benzer bir mikroskoptur.

Metalurji mikroskobu: Maden parçaları ışığı geçirmediği için mikroskoba kuvvetli bir ışık kaynağı ilave edilmiştir. Kaynaktan gelen ışık incelenecek cisme çarptırılarak objektife yansıyan ışıklardan inceleme yapılır.

Elektron mikroskobu: Elektron mikroskopta görüntü elde etmede elektron kullanılarak görüntü birkaç milyon defa büyütülebilmektedir. Bu kadar büyütme özelliği, elektronun dalga boyunun ışık dalga boyundan birkaç bin defa daha küçük olmasındandır. Elektron mikroskop, ilmi araştırmalarda, atom ve virüs gibi çok küçük yapıların incelenmesinde kullanılır.

Karanlık alan mikroskobu: Boyanmış ya da canlı örneklerin incelenmesinde kullanılır.Karanlık Alanda özel bir kondansör yardımı ile ışıklı bir görüntü oluşturmaktadır.Otradyografide gümüşlenen kısımlerın ayırt edilmesini saglar.Tıpta spiroket gibi bakterilerin ayırdedilmesinde önemli yer tutar.

Fluorescens mikroskop: Aydınlanmasında güçlü kaynaklar kullanan (ultra viole ışınlerı yayan ,civa veya xenon yakan ark lambaları)bir mikroskop çeşididir.Bazı modellerinde lazer kullanımıda gözlenen mikroskopta obje ışığı absorbe eden moleküller içeriyosa onu farklı renklerde yayar.İnceleme yapılacak materyelde özel boyalar veözel inceleme işlemleri kullanılır.Parazitoloji ve bakteriolojide önemli yer tutarlar.

X-Ray mikroskobu: Işıkların ,rastladıkları partiküllerle çarpışmaları sonucu yönlerini değiştirmeleri sonucu merceklerde bir görüntü oluşur ve bu prensipte çalışır.Bu difraksiyona uğrayan x ışınları,merceklerin özelliği sayesinde kaynak haline getirerek obje yansıtılır,buradan ince grenli fotoğraf plağına veya ekrana gelen görüntünün yapısal özelliği,konsantrik çizgi ve noktalardan oluşmasıdır.

Confocal Laser Scanning mikroskop: Işık kaynağı lazer olan optik mikroskoplarla Scanning Elektron mikroskop arasında bir mikroskop çeşididir.Fluoresens işaretleyicilerle işaretlenen nükleik asit dizileri bu mikroskopla incelenmektedir.

Saha emisyon mikroskobu: Metal veya yarı iletkenlerin yüzey görüntülerinden kristal yapılarını incelemek için, saha emisyon mikroskopları kullanılır. Çok yeni bir teknik olan bu mikroskopları elektron ve optik mikroskoplardan ayıran özellik, cisimden ışık veya foton geçirmek yerine cismin kendisinden elektron veya iyon koparma (emisyon) olayıdır. Emisyon elektrik sahası ile sağlanır. İncelenecek metalden kopan elektronlar televizyon tüpüne benzer bir ekran üzerine düşerek kristal yapıya göre izler bırakır. Kristal yapının ekrana düşen bu görüntüsü ayrıca fotoğraflanabilir. Elektron mikroskop kadar büyütme özelliği vardır. Görüntü çok net ve teferruatlıdır.

Atomik Kuvvet Mikroskobu

Atomik kuvvet mikroskobu(AFM) kullanılarak atomik boyutta görüntüler lede edilerek yüzey çalışmaları yapılmaktadır.Radyasyon malzeme etkileşimleri açısından büyük öneme sahip olan polimerlerin ve ileri teknoloji ürünü süper iletkenlerin yapımı ve karakterizasyon çalışmalarıda yapılmaktadır.