Mikroskopy

Ako funguje mikroskop?

Keď pod mikroskop položíte vybraný objekt (napríklad kúsok listu alebo kvapku vody), svetlo prejde cez neho a následne aj cez šošovky drobnohľadu. Šošovky svetlo „ohýbajú“ tak, že vytvárajú veľký a ostrý obraz drobného detailu. Vy sa potom pozeráte cez okulár (alebo na displej, ak máte digitálny mikroskop) a vidíte aj tie najmenšie štruktúry – napríklad bunky, žilky v liste alebo drobné čiastočky prachu.

Mikroskop – časti, z ktorých sa skladá

Klasický mikroskop tvoria tri základné oblasti. Oblasť pre optiku (okulár a objektív), pre osvetlenie (zdroj svetla, kondenzor) a oblasť určená mechanickým komponentom (tubus, statív, hlavica, podstavec, stolík, skrutky, menič objektívov).

• Okulár tvoria optické šošovky, ktoré zväčšujú obraz vytvorený v objektíve. Podľa počtu okulárov rozlišujeme monokulárny, binokulárny a trinokulárny mikroskop.
• Tubus v sebe nesie okulár a je napojený na menič objektívov.
• Objektív má v kovových valcovitých puzdrách sústavu optických šošoviek. Obraz zväčší a prevráti.
• Menič objektívov býva na spodnej strane tubusu. Je to otočný kotúč, na ktorom sú priskrutkované objektívy.
• Hlavica drží tubus a okuláre drobnohľadu pohromade.
• Statív (rameno) je telom mikroskopu, ktoré spája jeho optickú časť so zvyškom komponentov.
• Stolík sa nachádza pod objektívmi a umiestňujú sa naň pozorované preparáty či predmety.
• Kondenzor vďaka nastaviteľným filtrom a clonám pomáha meniť kontrast pozorovaného objektu.
• Zdroj svetla nasvecuje predmety a presväcuje preparáty. Napríklad halogénové svetlo, LED dióda, zrkadlo.
• Podstavec zaisťuje stabilitu drobnohľadu a nesie jeho statív.

Čo sa pozoruje cez mikroskop? 

Podľa toho delíme mikroskop na svetelný (biologický) a stereomikroskop. Svetelný mikroskop preniká dovnútra presvietených štruktúr a naopak stereomikroskop pozoruje povrch nepriesvitných objektov. Práca so svetelnými mikroskopmi je náročnejšia, najmä kvôli správnemu nastavovaniu svetla a príprave preparátu (pozorované štruktúry). Deti budú pri práci a obsluhe pravdepodobne potrebovať zo začiatku pomoc.

• Na trhu sú rôzne poddruhy svetelných mikroskopov (fázový, inverzný, darkfield, fluorescenčný, polarizačný a konfokálny mikroskop).

Ako vybrať mikroskop?

Ak sa zamyslíte nad tým, ako vybrať mikroskop, mali by ste vziať do úvahy, na aké určenie ho budete využívať. Druhy drobnohľadov vám môžu svojim množstvom urobiť v hlave chaos. Keď sa však zameriate na pár kľúčových aspektov, bude pre vás kúpa oveľa jednoduchšia. 

Školský mikroskop pre základné a stredné školy

Školský mikroskop bežne vystačí pre základné aj stredné školy a domáce pokusy – prevedie vás prvými krôčikmi sveta mikroskopie. Má dostatočné zväčšenie (obvykle 40× až 400×), pevnú konštrukciu, ktorá znesie aj menej šetrné zaobchádzanie, a jednoducho sa ovláda. Pracuje s presvietenými vzorkami (napr. kvapka vody alebo rastlinná bunka), preto svetelný mikroskop, a umožňuje pozorovanie živých aj neživých preparátov.

Laboratórny mikroskop nájde miesto vo vede

Laboratórny mikroskop využijú vedeckí pracovníci, zdravotnícky personál alebo pokročilí študenti vysokých škôl. Ponúka vysoké zväčšenie (až 1 000× a viac), veľmi presné ostrenie, kvalitnú optiku a možnosť výmeny objektívov. Pokročilejšie mikroskopy majú aj možnosti osvetlenia, jemné nastavovanie kondenzora a ďalšie detaily dôležité pre seriózny výskum. Používajú sa pri pozorovaní buniek, baktérií, tkanív alebo krvných vzoriek.

Špecifickým poddruhom je elektrónový mikroskop, ktorý má elektromagnetické šošovky a využíva elektróny na skúmanie objektov. Môže dosiahnuť zväčšenie až 1 000 000×, čo ho radí medzi nástroje špecializovaných vedeckých pracovísk.

Stereomikroskopy zobrazujú trojrozmerný obraz

Stereomikroskopy na rozdiel od bežných optických mikroskopov nepresvetľujú vzorku, ale svietia na ňu zhora. Preto sa tiež používajú na pozorovanie väčších alebo nepriehľadných objektov (hmyz, kamene, rastliny, šperky, mechanické súčiastky alebo elektronika). Využitie nachádzajú v biológii, zberateľstve, majstrovaní aj pri opravách jemnej techniky. Zväčšenie je nižšie (do 100×), ale obraz je plastický a prirodzený.

Chcete, aby váš mikroskop vyhotovoval záznam?

Pri výbere zohráva veľkú úlohu aj to, či si z pozorovania chcete urobiť záznam, alebo nie. Pokiaľ odpoviete kladne, je dobré zaobstarať si mikroskop s kamerou či LCD displejom (digitálny mikroskop), trinokulárny mikroskop, konfokálny mikroskop alebo USB mikroskop. Konfokálny mikroskop je zaujímavý tým, že využíva laser na získanie optických rezov, z ktorých skladá 3D obraz. Môžete tak pozorovať chemické a rastové deje vo vnútri buniek v reálnom čase.

Digitálny mikroskop vám všetko s prehľadom ukáže

Digitálny mikroskop nemá okulár, ale LCD displej, na ktorom sa premieta pozorovaný predmet. Zapojíte ho aj do počítača. Je využívaný odborníkmi pri výučbe študentov a vedeckými pracovníkmi pri spoločnom pozorovaní.

Trinokulárny mikroskop pre inteligentné tretie oko

Trinokulárny mikroskop má dva tubusy s okulármi na sledovanie oboma očami a tretí tubus slúžiaci na pripojenie smartfónu, fotoaparátu alebo kamery. V okamihu sa tak môže zmeniť na digitálny mikroskop schopný robiť záznamy. Často sa používa vo vedeckej sfére.

Hračka, alebo kvalitný mikroskop?

Zaobstarávate deťom hračku, alebo kvalitný mikroskop? To je ďalšia zo zásadných otázok pri nákupe. V kategórii detské mikroskopy nájdete súpravy vhodné v prípade, že dieťa chcete pre túto záľubu nadchnúť. Ide o edukačné hračky. Mikroskop pre deti sa však s tým klasickým nemôže rovnať v kvalite obrazu ani akosti svetelného zdroja. Menšia je aj životnosť jednotlivých dielov, ako sú napríklad plastové komponenty.

Môj prvý mikroskop

Kto si myslí, že malé dieťa zničí skôr stereoskopický mikroskop ako detský mikroskop, je na omyle. Kvalitné mikroskopy sa vyrábajú z kovu. Mali by teda niečo vydržať. Na druhú stranu detské majú množstvo plastových častí. Zvážte teda, či svoj prvý mikroskop dieťa dostane ako hračku, alebo ako plnohodnotný nástroj na rozvíjanie budúceho koníčka. Odporúčame sa tiež pozrieť na USB mikroskop alebo na vreckový drobnohľad.

Posvieťme si na mikroskop

Poďme si posvietiť na mikroskop a jeho svetelné zdroje. Svetlo je ďalším dielikom v skladačke odpovedí na otázku: Ako vybrať mikroskop? Správne nasvietenie totiž rozhoduje o kvalite pozorovaného obrazu. Väčšinou máte na výber z nasledujúcich možností. 

• Halogénové svetlo je žiaduce pri dlhodobej práci, na oči pôsobí priaznivo vďaka svojej teplej farbe. Využíva sa hlavne pri laboratórnych mikroskopoch, aj keď dnes ho postupne nahrádza LED technológia.
• LED osvetlenie je moderné a úsporné. Farbu jeho svetla môžeme popísať ako studenú bielu, šetrí energiu a nevydáva skoro žiadne tepelné žiarenie. Nevýhodou môže byť únava očí pri dlhodobej práci.
• Zrkadlové osvetlenie nájdete hlavne pri lacnejších alebo detských mikroskopoch. Pomocou polohovania zrkadla je možné smerovať okolité svetlo na vzorku. Je to jednoduché, ale závislé od externého zdroja svetla.
• Kruhové LED osvetlenie využívajú stereomikroskopy pri pozorovaní otvorov alebo predmetov, ktoré je nutné nasvietiť zo všetkých strán.
• Polarizačné osvetlenie je špeciálne ošetrené svetlo, ktoré eliminuje odrazy vracajúce sa od pozorovaného lesklého predmetu späť do objektívu. Hodí sa pri pozorovaní kovov, plastov alebo iných materiálov s reflexným povrchom. Využíva sa hlavne v profesionálnych aplikáciách.
• Externé osvetlenie nie je súčasťou drobnohľadu a používa sa na nasvietenie predmetu z viacerých strán pri pozorovaní nerovností povrchu.

Ako veľmi má mikroskop zväčšovať?

Mikroskop by nemal zväčšovať ani veľa, ani málo. Veľa výrobcov sa predháňa v číslach. Bežne sa používa zväčšenie v rozsahu 400 – 600×. Pri 1 000× zväčšení je potrebné používať mikroskopovaciu techniku s imerzným olejom. Stereomikroskopy dosahujú optimálne zväčšenie v rozsahu 20 – 40×. Niektoré ich špeciálne poddruhy zvládajú zväčšenie 80× alebo 160×.

Kľúčové pre kvalitu obrazu nie je vysoký rozsah jeho zväčšenia, ale rozlišovacia schopnosť mikroskopu odlíšiť od seba dva blízke objekty. Väčšie zväčšenie neznamená automaticky väčšie rozlíšenie či kvalitu.

Srdcom drobnohľadu je kvalitná optika a ostrenie

Kvalitná optika by mala zahŕňať výmenné objektívy so zväčšením aspoň 4×, 10× a 40× a širokouhlé WF okuláre s hodnotami: 5×, 10× alebo 16×. Lacnejšie svetelné mikroskopy mávajú tuhšie jednostupňové ostrenie, ktoré nie je priateľské k deťom. Pre vaše ratolesti voľte radšej duálne ostrenie umožňujúce rýchlejšie hrubé zaostrenie a potom presné jemné doostrenie. Takto sa môžu pozerať na zaujímavé detaily a vrstvy preparátu a zhotovovať z nich ostré fotografie smartfónom či kamerou. Ostrenie pri stereomikroskope je založené na kovovom hrebeňovom prevode.

Mikroskop a jeho dodatočná výbava

Niektorý mikroskop ponúka dodatočnú výbavu. Čo všetko k nemu môžete dostať? 

• Doživotná záruka je veľmi častá pri drobnohľadoch vyššej triedy. Značí dôveru výrobcu v kvalitu svojho produktu. A ak mikroskop kupujete do školy alebo na profesionálne využitie, bude sa vám hodiť o to viac.
• Súprava s príslušenstvom môže obsahovať preparáty, pinzetu, sklíčka, pipetu alebo plastové nádoby na vzorky. Ocenia ju najmä začiatočníci a deti.
• Kotúčová clona slúži na reguláciu množstva svetla dopadajúceho na vzorku. S jeho pomocou môžete jemne doladiť kontrast a zlepšiť viditeľnosť detailov.
• Kondenzor je optický prvok pod vzorkou, ktorý koncentruje a smeruje svetlo. Slúži k lepšiemu nasvieteniu a ostrejšiemu obrazu, zvlášť pri vyššom zväčšení. Nájdete ho hlavne pri laboratórnych mikroskopoch.