Les microscopes sont utilisés pour connaître la forme exacte, la fonction et d'autres caractéristiques du micro-organisme, qui sont invisibles à l'œil nu, bien que vitales du point de vue biologique. Le mot microscope provient d'un mot grec où « mikros » signifie «petit» et « skopeo » signifie «regarder».
L'utilisation de lentilles a commencé en Europe au 16ème siècle . On pense que les fabricants de lunettes hollandais Zacharius Jansen et son père Hans ont été les premiers à inventer le microscope composé au 16ème siècle. Plus tard, Robert Hooke, Anton van Leeuwenhoek, Joseph Jackson Liste et Ernst Abbe ont continué à l'avancer et ont inventé le microscope à contraste de phase.
Quelques années plus tard, le microscope électronique a été développé par Ernst Ruska et Max Knoll, avec l'utilisation d'électrons dans le microscope au lieu de la lumière visible, ce qui a contribué à augmenter la résolution de la lentille ainsi qu'une image plus agrandie et plus claire d'un organisme.
Plus tard, avec l'invention du balayage du microscope à effet tunnel, la visualisation d'images 3D a commencé et cela a été développé par Gerd Binnig et Heinrich Rohrer. Ce contenu fournira les points importants qui distinguent le microscope optique de celui du microscope électronique.
Tableau de comparaison
| Base de comparaison | Microscope optique | Microscope électronique |
|---|---|---|
| Inventé par | On pense que les fabricants de lunettes hollandais Zacharius Jansen et son père Hans ont été les premiers à inventer le microscope composé au 16ème siècle. | En 1931, le physicien Ernst Ruska et l'ingénieur allemand Max Knoll. |
| Source pour visualiser l'objet | Source de lumière visible. | Faisceau de particules chargées, c'est-à-dire d'électrons. |
| Lentille utilisée | Verres en verre. | Lentilles électromagnétiques. |
| Grossissement | 1000X. | 10, 00, 000X. |
| Pouvoir de résolution | 0, 2um. | 0, 5 nm. |
| Écran | Écran de projection. | Écran fluorescent. |
| Tension | Pas besoin d'électricité haute tension. | Un courant électrique haute tension est nécessaire (environ 50 000 volts et plus). |
| Système de refroidissement | Il n'y a aucune exigence de système de refroidissement. | Il a un système de refroidissement élevé afin d'évacuer la chaleur générée par le courant électrique haute tension. |
| Préparation | La préparation de l'échantillon est rapide et simple. | Préparation complexe. |
| Filament | Aucun filament utilisé. | Un filament de tungstène est utilisé. |
| Fuite de rayonnement | Aucun risque de radiation. | Il existe un risque de fuite de rayonnement. |
| Disponibilité | Facilement disponible et moins cher. | Pas facilement disponible et cher. |
| Visibilité | La vie, ainsi que l'échantillon mort, peuvent être consultés. | Seuls les organismes morts (fixes) peuvent être consultés. |
| L'étude de la structure détaillée d'un organisme est difficile. | La structure 3D est obtenue grâce à laquelle il est facile d'étudier les détails structurels et autres des organismes. | |
| La couleur naturelle du spécimen est obtenue. | Seule l'image en noir et blanc est obtenue. | |
| L'image peut être vue directement. | L'image n'est visible que sur un écran fluorescent. |
Définition du microscope optique
L'instrument utilisé dans les laboratoires pour observer et étudier les petits organismes s'appelle un microscope. Le microscope optique contient un oculaire (lentille oculaire), un tube, une mise au point grossière, une mise au point fine, un nez de résolution, un objectif, des clips de scène, un diaphragme, un miroir, une source de lumière, un condensateur, trois ou quatre lentilles d'objectif.
Le microscope optique utilise la lumière visible comme source pour visualiser l'objet, ainsi que des lentilles en verre / lentilles transparentes et un écran de projection. Comme ces microscopes sont faciles à manipuler et simples et faciles à travailler. Ils peuvent être fréquemment vus dans les écoles, les laboratoires des collèges, les cliniques médicales.
Le microscope est basé sur son pouvoir de résolution, son grossissement, les lentilles utilisées, la source pour visualiser l'objet. Le «pouvoir de résolution» est le plus important, qui est la capacité de différencier clairement deux objets très petits et étroitement attachés. Plus la distance entre les objets est faible, plus le résultat sera fin.
Le microscope optique également appelé microscope optique peut être classé comme microscope simple et composé. Dans le type simple, une seule lentille comme la loupe n'est utilisée que dans le type composé, plusieurs lentilles sont utilisées pour agrandir clairement les objets.
Types de microscopes à lumière (composés)
- Microscope à champ lumineux.
- Microscope à fond noir.
- Microscope à contraste de phase.
- Microscope à fluorescence.
- Microscope à contraste d'interférence différentielle.
- Microscope confocal.
- Microscope ultraviolet.
Avantages et inconvénients
Voici les avantages et les inconvénients du microscope optique
Les avantages
- Facilement disponible, moins cher, simple à utiliser.
- Les organismes vivants et morts peuvent être vus.
- Aucun effet d'agrandissement.
- La couleur naturelle de l'échantillon est obtenue.
- Pas besoin d'électricité haute tension.
- L'image peut être vue directement.
Désavantages
- Grossissement jusqu'à 1000X uniquement.
- Un pouvoir de résolution de seulement 0, 2 µm.
- Impossible de fournir les informations et les informations structurelles des très petits organismes.
- La lumière ne suit pas le chemin droit exact.
- Parfois, la préparation d'un échantillon peut perturber l'échantillon.
- Bien qu'il fournisse des détails sur la morphologie des biomolécules et des complexes biomoléculaires, mais qu'il est incapable de donner des détails sur l'atome individuel.
Définition du microscope électronique
De nos jours, un microscope électronique est largement utilisé par les scientifiques et les laboratoires de recherche pour acquérir une connaissance approfondie des plus petits micro-organismes, ainsi que pour étudier toutes leurs caractéristiques en détail. Comme son nom l'indique, le microscope électronique utilise des électrons au lieu d'une source de lumière visible pour visualiser les objets.
Les microscopes à électrons sont le type de microscopes le plus avancé. En 1920, il a été reconnu que les électrons, lorsqu'ils sont déplacés dans le vide, se comportent comme de la «lumière». Ils se déplacent en ligne droite et ont des propriétés ondulatoires, avec une longueur d'onde beaucoup plus courte que celle de la lumière visible.
Types de microscope électronique
- Microscope électronique à balayage (MEB).
- Microscope électronique à transmission (TEM).
- Microscope électronique à transmission à balayage.
- Faisceau ionique focalisé et microscope électronique.
Avantages et inconvénients
Voici les avantages et les inconvénients du microscope électronique
Les avantages
- Pouvoir de résolution inférieur à 0, 5 nm, ce qui est plus de 400 fois meilleur qu'un microscope optique typique.
- Grossissement de 10, 00, 000X fois.
- L'image 3D est obtenue
- La longueur d'onde est 100 000 fois plus courte que la lumière visible, donc beaucoup plus de clarté.
- Comme le pouvoir de résolution n'est que de 0, 2 nm, le microscope électronique produit une image détaillée des organites présents à l'intérieur des cellules.
Désavantages
- Seules les images en noir et blanc sont produites.
- Complexe de fonctionnement.
- Trop cher, pas facilement disponible.
- Seuls les organismes morts (fixes) peuvent être consultés.
- L'image n'est vue que sur un écran fluorescent.
- Risque de fuite de rayonnement.
Différences clés entre le microscope optique et le microscope électronique
Voici les principales différences entre le microscope optique et le microscope électronique:
- Le microscope optique utilise la lumière visible et le microscope électronique utilise des électrons (faisceau de particules chargées) pour voir l'objet.
- Le pouvoir de grossissement et de résolution varie également des deux, le microscope optique a un grossissement d'environ 1000X avec un pouvoir de résolution de 0, 2 um, tandis que le microscope électronique a un grossissement de 10000000X et un pouvoir de résolution jusqu'à 0, 5 nm .
- En microscope optique, un écran de projection et des lentilles en verre sont utilisés, mais en microscope électronique à écran fluorescent et un écran électromagnétique est utilisé.
- La couleur vivante et naturelle du spécimen est obtenue, mais des images mortes (fixes), noir et blanc mais 3D sont obtenues.
- Les microscopes optiques sont faciles à manipuler, moins chers et facilement disponibles, le microscope électronique est cher et pas facile à manipuler.
- On pense que les fabricants de lunettes hollandais Zacharius Jansen et son père Hans ont été les premiers à inventer le microscope composé au 16ème siècle tandis que le microscope électronique a été inventé par le physicien Ernst Ruska et l'ingénieur allemand Max Knoll en 1931 .
- Il y a une exigence de haute tension qui est d'environ 50 000 et plus dans le microscope électronique avec le système de refroidissement également, qui est nécessaire pour évacuer la chaleur générée en raison de la haute tension. Dans le cas du microscope optique, il n'y a pas une telle exigence.
- Le filament de tungstène est utilisé dans le microscope électronique, même s'il y a un risque de fuite, alors qu'il n'y a aucun risque de rayonnement dans le microscope optique.
Conclusion
Bien que les deux microscopes soient importants et comportent des facteurs positifs et négatifs, de nos jours, les microscopes électroniques sont largement utilisés par les scientifiques dans un laboratoire de recherche pour effectuer une étude détaillée des organismes, tandis que les microscopes optiques sont utilisés par les écoles, les collèges, les laboratoires de cheminement pour observer les organismes qui sont facilement visibles à travers elle.
Encore plus tôt, nous ignorions les maladies comme la tuberculose, la typhoïde, la dysenterie, la rougeole, etc. ainsi que leurs causes et leurs remèdes, mais depuis l'époque de l'invention du microscope, les scientifiques ont pu les résoudre.
