Un microscope est un appareil qui permet aux gens de voir des spécimens en détail trop petits pour être vus à l'œil nu. Ils le font par grossissement et résolution. Le grossissement correspond au nombre de fois où l'objet est agrandi à l'intérieur de l'objectif. La résolution correspond à la précision de l'affichage de l'objet. Les microscopes sont particulièrement utiles en biologie, où de nombreux biologistes étudient des organismes trop petits pour être vus sans aide. Ils peuvent utiliser des stéréoscopes, des microscopes composés, des microscopes confocaux, des microscopes électroniques ou l'un des microscopes spécialisés de chaque catégorie. L'échantillon sous observation détermine le microscope nécessaire.

Stéréoscope

Le stéréoscope, aussi appelé microscope à dissection et stéréomicroscope, est un microscope à lumière éclairée qui permet une vue tridimensionnelle d'un spécimen. Il le fait en utilisant deux oculaires à des angles différents qui sont vraiment juste une paire de microscopes composés. L'image de l'échantillon est également latérale et droite. Cependant, les stéréoscopes ont une puissance inférieure à celle des microscopes composés. Les images ne sont agrandies que jusqu'à 100x. Les stéréoscopes permettent aux étudiants et aux scientifiques de manipuler des spécimens en cours d'observation.

Composé

Comme les stéréoscopes, les microscopes composés sont éclairés par la lumière. Ils donnent une vue en deux dimensions d'un spécimen observé mais peuvent avoir des grossissements entre 40x et 400x, avec des versions plus puissantes jusqu'à 2000x. Bien que le grossissement puisse être élevé, la résolution est limitée par la longueur d'onde de la lumière. Les microscopes composés ne peuvent pas voir les détails à moins de 200 nanomètres. Peu importe, les microscopes composés peuvent être trouvés dans de nombreuses salles de classe de biologie et de laboratoires de recherche.

Les microscopes confocaux sont aussi des microscopes optiques, mais ont les avantages des stéréoscopes et des microscopes composés. Les microscopes confocaux permettent des grossissements élevés d'échantillons avec des images tridimensionnelles. Ils ont également des résolutions plus élevées, capables de différencier les détails jusqu'à 120 nanomètres. Le type le plus commun de microscope confocal est le microscope à fluorescence. Ce microscope utilise une lumière intense pour exciter les molécules d'un spécimen. Ces molécules dégagent de la lumière ou de la fluorescence, ce qui permet un grossissement et une résolution plus élevés.

Microscope électronique à transmission

Le premier microscope électronique était un microscope électronique à transmission (TEM) inventé en Allemagne 1931 par Max Knoll et Ernst Ruska. Il a été créé comme un moyen d'agrandir les objets plus que ce que les microscopes optiques étaient capables de faire. Si les microscopes optiques pouvaient grossir jusqu'à 1000x ou 2000x au mieux, alors le microscope électronique pourrait agrandir les objets à la gamme de 10.000x. Un TEM fonctionne en focalisant un faisceau d'électrons à énergie unique assez fort pour traverser un échantillon très mince. Les images résultantes sont ensuite visualisées par diffraction d'électrons ou par imagerie directe.

Microscope électronique à balayage

Il existe une divergence sur la façon dont le SEM a été inventé, mais il a été créé au début des années 1930. Cependant, ce n'est qu'en 1965 que Cambridge Instrument Company a commercialisé le premier SEM. Cela était dû à la complexité de la technologie de balayage du SEM, qui était plus compliquée à utiliser que la TEM. Le SEM fonctionne en balayant la surface d'un échantillon avec un faisceau d'électrons. Ce faisceau crée différents signaux, électrons secondaires, rayons X, photons et autres, qui aident tous à caractériser l'échantillon. Les signaux sont affichés sur un écran qui trace les propriétés matérielles de l'échantillon.