Mikroskopy

Jak funguje mikroskop?

Když pod mikroskop položíte vybraný objekt (třeba kousek listu nebo kapku vody), světlo projde skrz něj a následně i skrz čočky drobnohledu. Čočky světlo „ohýbají“ tak, že vytvářejí velký a ostrý obraz drobného detailu. Vy se pak díváte přes okulár (nebo na displej, pokud máte digitální mikroskop) a vidíte i ty nejmenší struktury — třeba buňky, žilky v listu nebo drobné částečky prachu.

Z jakých částí se mikroskopy skládají?

Klasické mikroskopy tvoří tři základní oblasti. Oblast pro optiku (okulár a objektiv), pro osvětlení (zdroj světla, kondenzor) a oblast určená mechanickým komponentům (tubus, stativ, hlavice, podstavec, stolek, šrouby, měnič objektivů).

• Okulár tvoří optické čočky, jež zvětšují obraz vytvořený v objektivu. Podle počtu okulárů rozlišujeme monokulární, binokulární a trinokulární mikroskop.
• Tubus v sobě nese okulár a je napojen na měnič objektivů.
• Objektiv má v kovových válcovitých pouzdrech soustavu optických čoček. Obraz zvětší a převrátí.
• Měnič objektivů bývá na spodní straně tubusu. Je to otočný kotouč, na němž jsou přišroubovány objektivy.
• Hlavice drží tubus a okuláry drobnohledu pohromadě.
• Stativ (rameno) je tělem mikroskopu, které spojuje jeho optickou část se zbytkem komponentů.
• Stolek se nachází pod objektivy a umisťují se na něj pozorované preparáty či předměty.
• Kondenzor díky nastavitelným filtrům a clonám pomáhá měnit kontrast pozorovaného objektu.
• Zdroj světla nasvěcuje předměty a prosvěcuje preparáty. Například halogenové světlo, LED dioda, zrcadlo.
• Podstavec zajišťuje stabilitu drobnohledu a nese jeho stativ.

Co se mikroskopy pozoruje?

Podle toho dělíme mikroskopy na světelné (biologické) a stereomikroskopy. Světelný mikroskop proniká dovnitř prosvícených struktur a naopak stereomikroskop pozoruje povrch neprůsvitných objektů. Práce se světelnými mikroskopy je náročnější, zejména kvůli správnému nastavování světla a přípravě preparátu (pozorované struktury). Děti budou při práci a obsluze pravděpodobně potřebovat ze začátku pomoc.

• Na trhu jsou různé poddruhy světelných mikroskopů (fázový, inverzní, darkfield, fluorescenční, polarizační a konfokální mikroskop).

Jak vybrat mikroskop?

Pokud se zamyslíte nad tím, jak vybrat mikroskop, měli byste vzít v úvahu, k jakému účelu jej budete využívat. Druhy drobnohledů vám mohou svým množstvím udělat v hlavě chaos. Když se však zaměříte na pár klíčových aspektů, bude pro vás koupě mnohem jednodušší.

Studentské mikroskopy pro základní a střední školy

Studentské mikroskopy běžně vystačí pro základní i střední školy a domácí pokusy – provedou vás prvními krůčky světa mikroskopie. Mají dostatečné zvětšení (obvykle 40× až 400×), pevnou konstrukci, která snese i méně šetrné zacházení, a jednoduše se ovládají. Pracují s prosvícenými vzorky (např. kapka vody nebo rostlinná buňka), proto světelné mikroskopy, a umožňují pozorování živých i neživých preparátů.

Laboratorní mikroskopy naleznou místo ve vědě

Laboratorní mikroskopy využijí vědečtí pracovníci, zdravotnický personál nebo pokročilí studenti vysokých škol. Nabízejí vysoké zvětšení (až 1000× a více), velmi přesné ostření, kvalitní optiku a možnost výměny objektivů. Pokročilejší jsou i možnosti osvětlení, jemné nastavování kondenzoru a další detaily důležité pro seriózní výzkum. Používají se při pozorování buněk, bakterií, tkání nebo krevních vzorků.

Specifickým poddruhem je elektronový mikroskop, který má elektromagnetické čočky a využívá elektrony ke zkoumání objektů. Může dosáhnout zvětšení až 1 000 000×, což jej řadí mezi nástroje specializovaných vědeckých pracovišť.

Stereomikroskopy zobrazují trojrozměrný obraz

Stereomikroskopy na rozdíl od běžných optických mikroskopů neprosvěcují vzorek, ale svítí na něj shora. Proto se také používají k pozorování větších nebo neprůhledných objektů (hmyz, kameny, rostliny, šperky, mechanické součástky nebo elektronika). Využití nácházejí v biologii, sběratelství, kutilství i při opravách jemné techniky. Zvětšení je nižší (do 100×), ale obraz je plastický a přirozený.

Chcete, aby váš mikroskop pořizoval záznam?

Při výběru hraje velkou roli i to, zda si z pozorování chcete pořídit záznam, či nikoliv. Pokud odpovíte kladně, je dobré pořídit si mikroskop s kamerou či LCD displejem (digitální mikroskop), trinokulární mikroskop, konfokální mikroskop nebo USB mikroskop. Konfokální mikroskop je zajímavý tím, že využívá laser k získání optických řezů, ze kterých skládá 3D obraz. Můžete tak pozorovat chemické a růstové děje uvnitř buněk v reálném čase.

Digitální mikroskop vám vše s přehledem ukáže

Digitální mikroskop nemá okulár ale LCD displej, na kterém se promítá pozorovaný předmět. Zapojíte ho i do počítače. Je využíván odborníky při výuce studentů a vědeckými pracovníky při společném pozorování.

Trinokulární mikroskop pro chytré třetí oko

Trinokulární mikroskop má dva tubusy s okuláry pro sledování oběma očima a třetí tubus sloužící pro připojení chytrého telefonu, fotoaparátu nebo kamery. V mžiku se tak může změnit na digitální mikroskop schopný pořizovat záznamy. Často se používá ve vědecké sféře.

Hračka, nebo kvalitní mikroskop?

Pořizujete dětem hračku, nebo kvalitní mikroskop? To je další ze zásadních otázek při nákupu. V kategorii dětské mikroskopy najdete sady vhodné v případě, že dítě chcete pro tuto zálibu nadchnout. Jedná se o edukační hračky. Mikroskop pro děti se však s tím klasickým nemůže rovnat v kvalitě obrazu ani jakosti světelného zdroje. Menší je také životnost jednotlivých dílů, jako jsou například plastové komponenty.

Můj první mikroskop

Kdo si myslí, že malé dítě zničí spíše stereomikroskop než dětský mikroskop, je na omylu. Kvalitní mikroskopy se vyrábějí z kovu. Měly by tedy něco vydržet. Na druhou stranu dětské mají spoustu plastových částí. Zvažte tedy, jestli svůj první mikroskop dítě dostane jako hračku, nebo jako plnohodnotný nástroj pro rozvíjení budoucího koníčka. Doporučujeme se také podívat na USB mikroskop nebo na kapesní drobnohled.

Posviťme si na mikroskopy

Pojďme si posvítit na mikroskopy a jejich světelné zdroje. Světlo je dalším dílkem ve skládačce odpovědí na otázku: Jak vybrat mikroskop? Správné nasvícení totiž rozhoduje o kvalitě pozorovaného obrazu. Většinou máte na výběr z následujících možností.

• Halogenové světlo je žádoucí při dlouhodobé práci, na oči působí příznivě díky své teplé barvě. Využívá se hlavně u laboratorních mikroskopů, i když dnes ho postupně nahrazuje LED technologie.
• LED osvětlení je moderní a úsporné. Barvu jeho světla můžeme popsat jako studenou bílou, šetří energii a nevydává skoro žádné tepelné záření. Nevýhodou může být únava očí při dlouhodobé práci.
• Zrcadlové osvětlení najdete hlavně u levnějších nebo dětských mikroskopů. Pomocí polohování zrcátka lze směrovat okolní světlo na vzorek. Je to jednoduché, ale závislé na externím zdroji světla.
• Kruhové LED osvětlení využívají stereomikroskopy při pozorování otvorů nebo předmětů, které je nutné nasvítit ze všech stran.
• Polarizační osvětlení je speciálně ošetřené světlo, které eliminuje odrazy vracející se od pozorovaného lesklého předmětu zpět do objektivu. Hodí se při pozorování kovů, plastů nebo jiných materiálů s reflexním povrchem. Využívá se hlavně v profesionálních aplikacích.
• Externí osvětlení není součástí drobnohledu a používá se pro nasvícení předmětu z více stran při pozorování nerovností povrchu.

Jak moc má mikroskop zvětšovat?

Mikroskop by neměl zvětšovat ani moc, ani málo. Spousta výrobců se předhání v číslech. Běžně se používá zvětšení v rozsahu 400–600×. U 1 000× zvětšení je potřeba používat mikroskopovací techniku s imerzním olejem. Stereomikroskopy dosahují optimálního zvětšení v rozsahu 20–40×. Některé jejich speciální poddruhy zvládají zvětšení 80× nebo 160×.

Klíčové pro kvalitu obrazu není vysoký rozsah jeho zvětšení, ale rozlišovací schopnost mikroskopu odlišit od sebe dva blízké objekty. Větší zvětšení neznamená automaticky větší rozlišení či kvalitu.

Srdcem drobnohledu je kvalitní optika a ostření

Kvalitní optika by měla zahrnovat výměnné objektivy se zvětšením alespoň 4×, 10× a 40× a širokoúhlé WF okuláry s hodnotami: 5×, 10× či 16×. Levnější světelné mikroskopy mívají tužší jednostupňové ostření, které není přátelské k dětem. Pro vaše ratolesti volte radši ostření duální, umožňující rychlejší hrubé zaostření a poté přesné jemné doostření. Takto se můžou dívat na zajímavé detaily a vrstvy preparátu a pořizovat z nich ostré fotografie smartphonem či kamerou. Ostření u stereomikroskopu je založeno na kovovém hřebenovém převodu.

Mikroskopy a jejich dodatečná výbava

Některé mikroskopy nabízí dodatečnou výbavu. Co vše k němu můžete obdržet?

• Doživotní záruka je velmi častá u drobnohledů vyšší třídy. Značí důvěru výrobce v kvalitu svého produktu. A pokud mikroskop kupujete do školy nebo k profesionálnímu využití, bude se vám hodit o to více.
• Sada s příslušenstvím může obsahovat preparáty, pinzetu, sklíčka, pipetu nebo plastové nádoby na vzorky. Ocení ji zejména začátečníci a děti.
• Kotoučová clona slouží k regulaci množství světla dopadajícího na vzorek. S jeho pomocí můžete jemně doladit kontrast a zlepšit viditelnost detailů.
• Kondenzor je optický prvek pod vzorkem, který koncentruje a směruje světlo. Slouží k lepšímu nasvícení a ostřejšímu obrazu, zvlášť při vyšším zvětšení. Najdete ho hlavně u laboratorních mikroskopů.