光学顕微鏡と電子顕微鏡はどちらも、同様の原理によって管理されています。最終的な画像の品質を判断基準にすると、電子顕微鏡は光学顕微鏡よりもはるかに優れた画像を生成します。
私たちの目は、私たちの周りの世界とつながるために必要なビジョンを与えてくれます。科学の分野では、顕微鏡の発見により、多くの科学者が顕微鏡の世界を深く調べて、ロバート・フックによる細胞の発見など、いくつかの驚くべき発見をすることができるようになりました.
顕微鏡とは?
「顕微鏡」という用語は、ギリシャ語の「小さい」と「見る」に由来します。したがって、それは小さなオブジェクトを見ることができるデバイスです.
顕微鏡には、構造に応じて、単純な顕微鏡と複合顕微鏡の 2 つの主なタイプがあります。
単純な顕微鏡は、単一のレンズのみを使用して拡大画像を取得します。この顕微鏡を使用する場合、画像の最終的な品質はあまり良くないため、科学的研究には使用されません.
拡大鏡は、最も原始的で単純なタイプの顕微鏡です。 (写真提供:Krakenimages.com/Shutterstock)
一方、複合顕微鏡は、複数のレンズを使用して対象物の拡大像を生成する装置です。オブジェクトの高解像度画像を生成するため、科学研究目的、実験室および法医学目的、および一般的な産業用途に最適です。
複合顕微鏡で使用されるレンズには、対物レンズと接眼レンズの 2 種類があります。対物レンズは検査対象物に面して配置され、接眼レンズは画像を見るレンズです。接眼レンズは接眼レンズとも呼ばれます。
光が物体から対物レンズを通過すると、拡大された実像が生成されます。この画像は接眼レンズによってさらに拡大され、接眼レンズを通して見ると虚像が生成され、細部がより鮮明に見えます。
これは、現代の発見に新しいビジョンをもたらした最初の複合顕微鏡セットアップの 1 つです (写真提供:Wellcome Collection/Creative commons)
顕微鏡は、対象物をスキャンまたは検査するために使用する方法の種類に基づいて分類されます。
光学顕微鏡とは?
名前が示すように、光学顕微鏡は光を媒体として物体をスキャンし、レンズのシステムを通して拡大画像を生成します。 「光学顕微鏡」とも呼ばれます。これは最も一般的なタイプの顕微鏡で、さまざまな分野で使用されています。それらは比較的簡単に構築して操作できます。
一般に可視光を使用するため、生成された画像は人間の目で直接認識できます。
この画像は、複合光学顕微鏡のさまざまな部分を示しています。 (写真提供:Andrii Bezvershenko/Shutterstock)
複合光学顕微鏡では、サンプル上の光の量を増減できます。これにより、得られる画像の解像度が増減します。
電子顕微鏡とは?
電子顕微鏡は、加速された電子ビームを試料の照明源として使用し、非常に高解像度の画像を生成します。電子の波長は非常に小さいため、顕微鏡の分解能は非常に高いです。
この顕微鏡の構造は複雑ですが、生成される画像は非常に詳細で、大気の影響を受けません。したがって、この種の顕微鏡は、材料の内部構造と化学組成を研究するために使用されます。
透過型電子顕微鏡 (TEM) は非常に強力で、材料の内部構造の高品質の画像を生成します。 (写真提供:Pvince73/Shutterstock)
電子顕微鏡はさらに、透過型電子顕微鏡 (TEM) と走査型電子顕微鏡 (SEM) の 2 種類に分けられます。これらはどちらも、科学および医学研究で広く使用されています。
どちらが良いですか:光学顕微鏡と電子顕微鏡?
どちらの種類の顕微鏡にも、長所と短所があります。用途と割り当てられたタスクに完全に依存します。
電子顕微鏡は光学顕微鏡よりも分解能が高く、解像度の高い画像を生成しますが、動作させるには真空が必要です。また、標本の準備と画像の作成には、光学顕微鏡よりも時間がかかります。また、電子顕微鏡の使用に伴う放射線漏れのリスクもあります。
この画像は、電子顕微鏡で見たコロナウイルス、SARS-CoV-2、コロナウイルス 2019 (COVID 19) です。 (写真提供:Pong Ch/Shutterstock)
一方、光学顕微鏡は軽量で使いやすいですが、生成された画像は内部構造の詳細な研究には適していない可能性があります。また、大気要因の干渉により、画像に歪みが生じる可能性が高くなります。
完了する必要があるタスクを念頭に置いて、2 つの中から賢明に選択する必要があります。
顕微鏡の今後の展開
顕微鏡は、画像のより良い解釈と統合された結論の引き出しに役立つ洗練されたアルゴリズムですぐにサポートされると予想されます。科学者や研究者は、取得した画像の 3 次元モデルを完全に検査して視覚化し、より良い洞察を得ることができます。
解像度、速度、精度、および感度は、現在および近い将来の顕微鏡検査における重要な分野です。
結論
一歩一歩、より広い視野に向けた思考一つ一つが、進化の可能性を高めます。私たちの物理的な感覚が提供するものを超えて見る好奇心を持っているとき、革命的な発見は必然的に起こります!
カスタム Nikon RCM8000 リアルタイム共焦点/多光子顕微鏡は、最新の技術開発の完璧な例です。 (写真提供:CRBS/ウィキメディア コモンズ)
顕微鏡は、科学者や研究者に適切なツールを与えたそのような発見の 1 つであり、その後、顕微鏡の世界への閉ざされた扉を開きました。科学と工学のさらなる進歩により、微視的な世界の未知の領域にさらにアクセスできるようになります.
