Podstawowa budowa i zasada działania mikroskopów
Ogólny mikroskop biologiczny składa się głównie z obiektywu, okularu, tubusu, stolika i reflektora. Obraz obiektu umieszczonego na stoliku jest powiększony przez obiektyw. Kiedy obraz obiektu jest ostry, powiększony obraz można obserwować przez okular. Natomiast mikroskop cyfrowy wykorzystuje kamerę i powiększający układ optyczny do wyświetlania obrazu rzeczywistego na monitorze.
Teleskopy również mają podobną konstrukcję, jednak służą do obserwacji odległych obiektów. Teleskop odbiera światło gwiazdy lub innego odległego obiektu za pomocą soczewki obiektywu i dostosowuje załamane światło do ogniska za pomocą soczewki okularu. Natomiast mikroskop jest zaprojektowany tak, aby emitować światło na lub przez obiekty i powiększać światło przechodzące lub odbite za pomocą obiektywu i soczewek okularu.
Możliwości mikroskopu
Mikroskopy biologiczne mają wiele obiektywów o różnych powiększeniach, aby precyzyjnie obrazować próbki. Powiększenie mikroskopu jest iloczynem powiększenia obiektywu i okularu.
Jednak wydajność mikroskopu nie zależy tylko od powiększenia; innym ważnym czynnikiem jest rozdzielczość. Rozdzielczość to zdolność do oddzielnej identyfikacji dwóch punktów świetlnych i jest wyrażana jako najkrótsza odległość między dwoma punktami, które nadal można rozróżnić jako odrębne jednostki. Podczas gdy duże powiększenie jest potrzebne do wizualizacji małych obiektów, rozdzielczość określa, jak wyraźnie można je zobaczyć. W przypadku mikroskopu optycznego najwyższa rozdzielczość jest teoretycznie ograniczona do około 100–200 nm ze względu na wpływ długości fali światła widzialnego (400–800 nm). Jeśli potrzebna jest wyższa rozdzielczość, należy rozważyć użycie mikroskopu elektronowego.
Apertura numeryczna (NA) jest ważnym czynnikiem przy ustalaniu wydajności obiektywu. Wraz ze wzrostem NA poprawia się rozdzielczość i jasność obiektywu. Przy wyborze mikroskopu użytkownik musi sprawdzić NA obiektywu, powiększenie i rozdzielczość na podstawie próbek przeznaczonych do obrazowania.
Aberracja, czyli zniekształcenie lub rozmycie obrazu spowodowane niedoskonałościami kształtu obiektywu, jest kolejnym czynnikiem wpływającym na wydajność obiektywu. Im dokładniejsza jest korekcja aberracji, tym wyższa jest wydajność obiektywu.
