Mikroskop

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Atla: kullan, ara
Mikroskop

Mikroskop (Yunanca: μικρός; σκοπεῖν), çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük cisimlerin birkaç çeşit mercek yardımıyla büyütülerek görüntüsünün incelenmesini sağlayan bir alettir. Öncelikle adından da anlaşılacağı üzere, mikro, yani çok küçük hücrelerin incelenmesinin yanı sıra, sanayi, menakür, genetik, jeoloji, arkeoloji ve kriminoloji adli bilimler alanında da büyük hizmetler görmektedir.

Mikroskobu, ilk önce Hollandalı Zacharias Janssen'in, 1590 dolaylarında bir teleskobu tadil etmek suretiyle meydana getirdiği kabul edilmektedir[1]. 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[2]. Bugünkü mikroskobun ana prensiplerini ise 17. asırda Hollandalı Anton van Leeuwenhoek ve İngiliz Robert Hooke bulmuşlardır[3].

İnsan gözü doğal bir mikroskoptur. Uzaktaki cisimler ufak gözükürler. Cisimler yaklaştıkça teferruatı daha iyi seçilmeye başlanır. Göz, sonsuz bir uyum özelliğine sahip olsaydı mikroskoba ihtiyaç olmazdı. M.S I. Yüzyılda, küresel bir cam içine su doldurarak bir mercek geliştirildi :Seneca merceği. Bu mercek bu büyüteçlerin atası olarak tarihteki yerini aldı. Seneca ‘yı insanların o dönemde kullanma amaçları basit : Merceği bir ışık kaynağının önüne koyarak ışığın çoğalmasını, yayılmasını sağlamak. Mercek alanındaki gelişmeler için insanoğlunun biraz beklemesi gerekmektedir. Görme bozukluklarının yardımcı aletlerle giderilmeye başlaması daha sonraki yüzyıllar da ancak gerçekleştirildi. Saydam minerallerden düzeltilerek kesilmiş parçalar çerçevelere yerleştirilerek insanların daha iyi görmeleri sağlanıyor. 13. yüzyılda, İtalya ‘da ilk silikat camı üretiliyor, bu gözlük uzağı görmeyen insanların sorunlarını çözüyor. Bu ülkeye dayanarak, daha güçlü merceklerin görme bozuklukları olmayan kişilerin, görme eşiğini azalttığını söyleyebiliriz. 16. yüzyılda içbükey mercekler üretildiğinde,artık yakını göremeyen insanlarında sorunları bir nebze olsun azalmıştı. Bu dönemde, Jacharias Jansen, içbükey ve dışbükey merceklerin doğrusal kombinasyonlarını deneyerek, ilk mikroskobu gerçekleştirildi. Bu ilk kaba birleşik mikroskobun sonuçları harikaydı. Mikroskop bir nesneyi tamamen kapalı iken 3x (3 kat), açıkken 9x (9 kat) kadar büyütebiliyordu. Mikroskop, 2 mercek ve tüpler arasındaki bir diyaframdan oluşuyordu. Ne yazık ki Jansen’in 16. yy’ da yaptığı ve Hollanda ‘ da Kraliyet ailesine sattığı bu mikroskoplardan hiçbiri günümüze ulaşmamıştır. Günümüzde miskroskop kullanımının amacı , kesinlikle Robert Hooke ( 1635-1703 ) dönemindekinin aynısıdır.16. yy’da araştırmacılar dışında , asil kişiler mikroskobu bir oyuncak olarak görüyor ve değişik amaçlar için satın alıyorlardı. 1660-1665 yılları arasında Robert Hooke “micrographia” yı yazdı. Micrographia’da Chistopher Cock ‘un yaptığı objektif ve okuler mercekleri olan bir mikroskopdan ve o’nu nasıl geliştirdiğinden bahsediyordu. Hooke , mikroskopa orta camda dediği üçüncü bir mercek yerleştiriyor ve böylece materyallerin daha iyi gözlendiğini ortaya koyuyordu. Hooke mikroskopla şişe mantarına baktığında bunun neredeyse tamamının hava olduğunu gördü ve tüm bu havayı çerçeveleyen yapılara “hücre” adını verdi . Fakat bu hücrelerin gerçekden hücre duvarı kalıntıları olduğunu bilmiyordu. Hooke , 1665’ten sonra o kadar güzel mikroskop örnekleri ortaya koydu ki halen Bilings Mikroskop Koleksiyonu ‘nda ve Kraliyet Mikroskop Birliği Koleksiyonu’nda bu örnekler bulunmaktadır. Antony Van Leeuwenhoek ( 1632-1723) 40 yaşlarında mikroskop kullanmaya ve yapmaya başladı . Hooke ‘un direktiflerinide göz önünde bulundurarak 400’den fazla mikroskop üretti. Ne yazık ki bunların da sadece 9 tanesi günümüze kalabilmiştir. Leeuwenhoek düzgün işlenmiş tek mercekli mikroskopun birleşik mikroskopdan daha iyi sonuç verdiğini farketmişti. Bu mikroskop , nesne yerleştirildikden sonra, göze çok yakın olacak şekilde kaldırılıyordu, böylece görüntüde 50x-200x arasında bir büyütme sağlanıyordu. Fakat , tüm bunların yanında odaklanma için çok iyi konsantre olmak gerekiyordu. Her şeye rağmen birleşik mikroskopdan kat kat üstün durumdaydı bu sistem . Zamanlarının en iyi mikroskop üreticileri, Hooke ve Leeuwenhoek birbirinden davranış olarak çok farklıydılar . Naif Hollanda ‘lı Leeuwenhoek , basit mikroskobuyla , mikroskobil nesneleri “hayvancıkları“ araştırmayı hiçbir zaman bırakmadı. O ‘nun başarısının sırrı , örnekleri , mercekleri ve gözlerini hep bir arada bulundurmasında yatıyordu. Hooke ise hep birleşik mikroskop kullandı . Bu mikroskoplar iki ya da daha çok mercek sistemlerinden oluşurlar . Bazı bileşik mikroskoplar sadece basit olarak oküler (göz yeri ) ve objektifden oluşur . Hooke mikroskobun Galileo ‘nun teleskopu kullanması gibi kullanıyordu.Ayrıca , daha detay görüntü için daha fazla büyütme gerektiğini düşünüyordu.Hooken ‘un mikroskobundaki aksaklık adese ve ayna sisteminde bütün ışınların bu noktada toplanmamasından kaynaklanıyordu. Mikroskobun gerçek öneminin anlaşılması, Mercello Malpighi’nin (1628-1694) yaptığı keşiflerle gerçekten sağlamış oldu. Malcello Malpighi en büyük mikroskop kullanıcılarından biri, bugün bile hala embriyolojinin ve histolojinin babası sayılıyor. Malpighi’nin mikroskopla yaptığı ilk keşif hayvan fizyolojisinde anıtsal bir önem taşımaktadır.[4]

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

Stereoskopik mikroskoplar[değiştir | kaynağı değiştir]

Stereoskopik mikroskoplar
Modern stereomikroskop optikal dizaynı.
A - Objektif B - Galilean teleskobu (dönen objektifler) C - Zum Kontrol D - İç objektif E - Prizma F - Relay lens G - Taksimatlı objektif H - Mercek

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 imkânı 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[değiştir | kaynağı değiştir]

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 yapıları ve bölünmedeki mitotik yapı gibi birçok moleküler dünleştiricilerin gösterilmesinde görevli mikroskoplardır.

Faz Kontrast mikroskobu[değiştir | kaynağı değiştir]

Genellikle boyanmamış 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 hücre 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, hücre sitoplazması bu mikroskop ile iyi gösterilmektedir.

İnterferens mikroskobu[değiştir | kaynağı değiştir]

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[değiştir | kaynağı değiştir]

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[değiştir | kaynağı değiştir]

Elektron mikroskobu genel olarak cisimden saçılan elektronların görüntülenmesi üzerine kuruludur. Maddeyle etkileşen elektronların dalgaboyu bu görüntülemenin nanometre boyutlarında yapılmasına olanak sağlar. Bu tip mikroskoplar, elektron enerjisine ve ölçüm aletinin çalışma moduna göre, geçirimli elektron mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu, düşük enerjili elektron mikroskobu gibi farklı sınıflara ayrılır. Kullanım alanları temel bilimlerden (başta katı hal fiziği olmak üzere jeoloji, biyoloji gibi birçok dalı içine alarak), tıbbi ve diğer teknolojik uygulamalara kadar geniş bir yelpazeyi kapsar.

Karanlık alan mikroskobu[değiştir | kaynağı değiştir]

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[değiştir | kaynağı değiştir]

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[değiştir | kaynağı değiştir]

Işıkların, rastladıkları partiküllerle çarpışmaları sonucu yönlerini değiştirmeleri sonucu merceklerde bir görüntü oluşur ve bu prensipte çalışır. Bu kırınıma 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.

Eş Odaklı Lazer Tarama mikroskobu[değiştir | kaynağı değiştir]

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[değiştir | kaynağı değiştir]

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.

Atomik Kuvvet Mikroskobu[değiştir | kaynağı değiştir]

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

Cevher Mikroskobu[değiştir | kaynağı değiştir]

Bir polarizan mikroskop çeşididir. Normal polarizan mikroskoptan farklı olarak ışık üstten verilerek görüntü sağlanmaktadır. Cevher minerallerinin göstermiş oldukları dokusal ilişkilerin yorumlanması, maden yataklarının ekonomik potansiyelinin belirlenmesinde ve cevher hazırlama süreçleri öncesinde büyük önem taşır.

Mikroskobun mekanik parçaları[değiştir | kaynağı değiştir]

Mikroskop resimleri galerisi[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ Microscopes: Time Line. Nobel Web AB
  2. ^ Gould, Stephen Jay (2000). "Chapter 2: The Sharp-Eyed Lynx, Outfoxed by Nature". The Lying Stones of Marrakech: Penultimate Reflections in Natural History. New York, N.Y: Harmony. ISBN 0-224-05044-3
  3. ^ Wootton, David (2006). Bad medicine: doctors doing harm since Hippocrates. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN 0-19-280355-7
  4. ^ BİLİM TEKNİK

Dış bağlantılar[değiştir | kaynağı değiştir]

Commons-logo.svg
Wikimedia Commons'ta
Mikroskop ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunmaktadır.