Mikroskop

Mikroskop (; ), 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 kriminalistik alanında da büyük hizmetler görmektedir.

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

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.

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 diseksiyon yapma imkânı verebilen, iki gözle bakılarak üç boyutlu görüntü sağlanan mikroskoplardır. Bir Carl-Zeiss stereomikroskopta bulunan x6,3 büyütmeli objektif ve x10 büyütmeli oküler ile örneği 63 kez büyüterek dıştan, total olarak incelemek mümkündür.

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 devranı 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 ışığa 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 düzleştiricilerin gösterilmesinde görevli mikroskoplardır.

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 dalgaları 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 ortaya 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 materyal, hücre sitoplazması bu mikroskop ile iyi gösterilmektedir.

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 İnterferens mikroskop: Hücre yüzeyinin daha iyi gösterilmesini sağlar ve benzer bir mikroskoptur.

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 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.

Tamamı ile saydam olan objelerine incelenmesi amacı ile kullanılır. Karanlık Alanda özel bir kondansör yardımı ile ışıklı bir görüntü oluşturmaktadır. Otradyografide gümüşlenen kısımların ayırt edilmesini sağlar. Tıpta spiroket gibi bakterilerin ayırt edilmesinde önemli yer tutar.

Aydınlanmasında güçlü kaynaklar kullanan (ultra viole ışınları yayan, cıva veya xenon yakan ark lambaları) bir mikroskop çeşididir. Bazı modellerinde lazer kullanımında gözlenen mikroskopta obje ışığı absorbe eden moleküller içeriyorsa onu farklı renklerde yayar. İnceleme yapılacak materyalde özel boyalar ve özel inceleme işlemleri kullanılır. Parazitoloji ve bakteriolojide önemli yer tutarlar.

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.

Işık kaynağı lazer olan optik mikroskoplarla Scanning Elektron mikroskop arasında bir mikroskop çeşididir. Fluoresens işaretleyicilerle işaretlenen nükleik asit dizileri bu mikroskopla incelenmektedir.

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 (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.

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.