Jenis Mikroskop

Mikroskop
Mikroskop adalah alat optik untuk mengamati benda- benda yang
sangat kecil, misalnya rambut, bakteri dan sel sehingga tampak jelas.
Mikroskop sederhana terdiri dari dua buah lensa positif (cembung).
Lensa positif yang berdekatan dengan mata disebut lensa okuler.
Lensa ini berfungsi sebagai lup. Lensa positif yang berdekatan
dengan benda disebut lensa objektif. Jarak titik api lensa objektif
lebih kecil dari pada jarak titik api lensa okuler.
Kondensor dapat diklasifikasikan berdasarkan tujuan mereka : terang
- atau dasar gelap, fase kontras, atau nomarski differential
interference contras.
Pengelompokkan kondensor berdasarkan pada maksimum numerical
aperturenya: a) Kekuatan rendah - hingga N.A. 0.25, b) Kekuatan
sedang kondensor kering hingga N.A. 0.9 dan c) Tipe minyak imersi,
berkekuatan tinggi N.A. hingga 1,4.
Perkembangan Mikroskop
Resolusi dan magnifikasi
Resolusi adalah kemampuan sistem optikal untuk membedakan detil
sangat kecil pada suatu spesimen (sebagai jarak terkecil antara 2 poin
yang berdekatan dimana mereka dapat dibedakan dalam 2 bagian
yang berbeda.
Resolusi ditentukan oleh:
a.
Kemampuan mengumpulkan cahaya (numerical aperture atau
N.A) lensa
Suatu objek yang diamati di bawah mikroskop dapat diabadikan
dengan kamera. Biasanya mikroskop majemuk yang mempunyai dua
lensa okuler dilengkapi dengan bagian lensa untuk kamera.
Teknologi hasil karya manusia setiap waktu selalu mengalami
perkembangan. Mikroskop sederhana dan beberapa mikroskop optik
lainnya hanya mampu memperbesar benda dari sekitar 100-1000
kali, sedangkan teknologi mikroskop elektron dapat menghasilkan
perbesaran hingga 1.000.000 kali.
Berdasarkan sistem pencahayaannya mikroskop dibagi menjadi dua
yaitu mikroskop optik dan mikroskop bukan optik.
NA = n x sin α
b.
Panjang gelombang (λ) cahaya yang digunakan
Resolusi = 0.61 x λ / NA
Komponen suatu mikroskop
1.
Sistem iluminasi - sumber cahaya dan kondensor
2.
Pegangan dan tempat spesimen
3.
Sistem lensa - obyektif dan okuler (eye piece lens, biasanya
memiliki kekuatan perbesaran 10x atau 15x)
4.
Sitem fotografi (dipasang pada lensa okuler)
Mikroskop
A. Mikroskop optik, yaitu mikroskop yang proses perbesaran benda
menggunakan cahaya biasa (cahaya tampak). Jenis- jenis mikroskop
optik antara lain mikroskop stereo (dissecting microscope),
mikroskop majemuk (compound microscope), mikroskop polarisasi,
mikroskop fase kontras (phase contrast microscopy) yang
menghasilkan gambar 3 dimensi, mikroskop normaski dan
mikroskop fluorescence.
Fungsi mikroskop optikal adalah:
1.
Untuk memvisualisasi detail yang sangat kecil dalam
struktur suatu obyek
2.
Untuk menampilkan gambar dari obyek yang diperbesar
3.
Untuk mengukur panjang, sudut, area, dll pada suatu obyek
4.
Sebagai alat analisa untuk menentukan bagian optik suatu
obyek seperti indeks refraksi, reflektansi, dan perubahan fase;
5.
Untuk mendapatkan informasi histokimia suatu objek
dengan menggunakan pewarnaan.
Sistem iluminasi
A.1. Mikroskop stereo
Sumber cahaya menggunakan bohlam tungsten - halogen - untuk
menyediakan output 100 W pada 12 V - alat ini memiliki susunan
filament tunggal rata yang dipasang berdekatan dan diletakkan di
amplop quartz. Karena alat ini beroperasi pada suhu filament yang
sangat tinggi, sehingga cocok untuk fotomikrograf berwarna, dengan
menggunakan film yang seimbang untuk cahaya tungsten.
Suatu alat dengan lensa obyektif. Lensanya harus berdiameter besar
karena diatasnya akan dipasangi system lensa lain yang terpisah
dalam posisi parallel dan jalur sinar terpisah untuk mata kanan dan
kiri. Mikroskop ini tidak memiliki kondensor, tapi memiliki
kedalaman bidang pandang dan jarak kerja yang panjang.
Kondensor digunakan untuk mengkonsentrasikan cahaya ke dalam
objek dengan intensitas seragam pada keseluruhan bidang iluminasi.
Kekurangan utama dari tipe obyek mikroskop stereo adalah bahwa
aperture numerical dari system dibatasi oleh adanya jalur
beam/cahaya ganda. Karenanya seseorang harus menggunakan
mikroskop majemuk, yang memiliki obyektif dengan diameter yang
lebih besar dan karenanya meningkatkan aperture numerical.
Menggunakan retardasi cahaya spesimen untuk menghasilkan
perbedaan fase yang dikonversi ke kontras.
Fase kontras menggunakan iluminasi bidang terang dengan suatu
phase annulus (pada kondensor) dan phase plate (dipasang pada
obyektif) pada lintas cahaya.
Aplikasi : spesimen hidup, spesimen yang tidak diwarnai
A.5. Mikroskop Normaski
Mikroskop Nomarski differential interference contrast (DIC)
menggunakan kombinasi system polarisasi dan 2 pelepas sinar
khusus untuk menciptakan perbedaan fase di spesimen.
Sistem ini dapat menghasilkan image 3 dimensi karena satu sisi
spesimen tampak lebih terang dibandingkan yang lain seolah - oleh
cahaya jatuh disana dan menghasilkan bayangan (melalui cahaya
polarisasi).
Aplikasi : spesimen hidup, spesimen tanpa warna atau tebal.
Sumber [3]
A.6. Mikroskop fluorescence
A.2. Mikroskop majemuk (COMPOUND MICROSCOPE)
Mikroskop fluorescence hampir sama dengan mikroskop cahaya
biasa dengan tambahan fitur untuk meningkatkan kemampuannya.
Mikroskop majemuk memerlukan kualitas yang tinggi tidak hanya
pada obyektif dan bagian mata tapi juga pada kondensor substage.
a.
Instrument yang terefleksi cahaya - bagian material
b.
Mikroskop cahaya tertransmisi - bagian biologi.
A.3. Mikroskop polarisasi
Menggunakan cahaya terpolarisasi guna menganalisa struktur yang
birefringent. Birefringence - suatu property spesimen yang
transparan dengan 2 indeks refraktif yang berbeda pada orientasi
yang berbeda untuk membedakan cahaya terpolarisasi ke dalam
kedua komponen.

Mikroskop konvensional menggunakan cahaya tampak
(400-700 nanometer) untuk iluminasi dan menghasilkan gambar
sampel yang diperbesar.

Mikroskop fluorescence, sebaliknya, menggunakan
intensitas cahaya yang lebih tinggi, yang mengeksitasi bagian
berpendar pada sampel.
Mikroskop fluorescence sering digunakan untuk menggambarkan
fitur khusus dari spesimen kecil seperti mikroba. Juga digunakan
untuk secara visual meningkatkan fitur 3-D pada skala kecil.
Mikroskop ini sering digunakan untuk:

Menampilkan komponen structural suatu spesimen kecil,
seperti sel.

Melakukan studi viabilitas pada populasi sel (apakah
mereka hidup atau mati?)
Menampikan materi genetik pada sel (DNA dan RNA)
Jika 2 polar diletakkan di atas yang lainnya, arahkan sinar ke atas dan 

Melihat sel - sel spesifik dalam populasi yang lebih besar
putar relatif terhadap yang lain, akan ada 1 posisi dimana 2 dataran
dengan teknik khusus seperti FISH
tertransmisi bertemu, yang akan tampak cerah. Pada 90o terhadap
orientasi ini, semua cahaya akan berhenti (gelap).
Cahaya terpolarisasi, hanya berfluktuasi/bergerak di satu dataran
karena polar hanya meneruskan cahaya pada dataran tersebut.
A.4. Mikroskop fase kontras
Sumber [4]
Gambar memperlihatkan filter dan cermin pada mikroskop
fluorescent (dari Wikipedia)
B. Mikroskop bukan optik, yaitu mikroskop yang memperbesar
benda dengan bantuan radiasi panjang gelombang sinar pendek.
Contohnya mikroskop sinar- X, mikroskop ion, dan mikroskop
elektron. Dari ketiga jenis mikroskop bukan optik, mikroskop
elektron paling banyak digunakan. Melalui mikroskop elektron
dapat dipelajari pola - pola sel hewan, tumbuhan, dan bakteri.
Mikroskop elektron juga digunakan dalam menganalisis hasil
industri dan pengontrol hasil produksi.
Cara menggunakan mikroskop
Benda yang akan diamati diletakkan di antara F dan 2F dari lensa
objektif. Bayangan yang dihasilkan bersifat nyata, diperbesar, dan
terbalik. Bayangan ini akan menjadi benda bagi lensa okuler. Sifat
bayangan yang yang dihasilkan lensa okuler ini adalah maya,
diperbesar dan terbalik dari aslinya. Bayangan ini merupakan
bayangan akhir dari mikroskop yang kita lihat.
Daftar Pustaka
[1] Bradbury, S. and Evennett, P., Fluorescence microscopy,
Contrast Techniques in Light Microscopy., BIOS Scientific
Publishers, Ltd., Oxford, United Kingdom (1996).
[2] Mikroskop oleh Tim Fisika 2007.
[3] http://www.microscope-microscope.org/images/BWScope.jpg
[4]
http://serc.carleton.edu/images/microbelife/research_methods/micros
copy/fluorescent_filters.jpg