De microscoop is het meest gebruikte optische instrument in het biologisch en chemisch laboratorium. Er bestaan verschillende typen — van de samengestelde lichtmicroscoop en de stereomicroscoop tot de fluorescentie- en elektronenmicroscoop — elk met een eigen werkingsprincipe en toepassingsgebied. In dit artikel bespreken we de belangrijkste microscooptypes, de onderdelen van de microscoop, resolutie en vergrotingslimieten, en praktische tips voor gebruik en onderhoud.
De optische onderdelen bepalen de vergrotings- en resolutiemogelijkheden van de microscoop. Ze verdienen extra aandacht bij gebruik en onderhoud, omdat vuil of beschadiging direct zichtbaar is in het beeld.
Het oculair is het oogstuk waardoor de waarnemer kijkt. Standaard vergroot het oculair 10x. De totale vergroting van de microscoop is het product van de oculairvergroting en de objectiefvergroting: een 10x oculair gecombineerd met een 40x objectief geeft een totale vergroting van 400x. Er zijn ook oculairen met een ingebouwd oculairmicrometer voor het meten van structuren in het preparaat.
De tubus is het verbindingsstuk tussen het oculair (of de oculairen) en de revolver met objectieven. De tubus bepaalt mede de mechanische buislengte van de microscoop. Er zijn twee standaarden:
De tubus is beschikbaar in drie uitvoeringen, afhankelijk van het aantal oculairen:
Het objectief is de lens die het dichtst bij het preparaat staat en bepaalt in grote mate de resolutie en beeldkwaliteit. Objectieven zijn beschikbaar in de volgende standaardvergrotingen:
Objectieven zijn bevestigd aan de revolver en zijn plan-achromatisch (vlak beeldveld, gecorrigeerd voor kleurafwijking) of plan-apochromatisch (hogere correctiekwaliteit, voor veeleisende toepassingen).
De condensor concentreert het licht van de lichtbron op het preparaat. Een instelbare Abbe-condensor verbetert de beeldkwaliteit aanzienlijk, met name bij hogere vergrotingen. De condensor kan in hoogte worden versteld om de lichtbundel optimaal op het preparaat te richten. Voor maximale resolutie wordt de condensor ingesteld via de methode van Köhler-belichting.
Het irisdiafragma — onderdeel van de condensor — regelt de numerieke apertuur van de lichtbundel. Door het diafragma te verkleinen neemt het contrast toe, maar de resolutie af. Een te ver gesloten diafragma geeft een scherp maar minder gedetailleerd beeld. De juiste instelling is een compromis tussen contrast en resolutie, afhankelijk van het preparaat en de vergroting.
Moderne microscopen zijn uitgerust met LED-verlichting. LED is energiezuinig, produceert weinig warmte en heeft een lange levensduur. De lichtintensiteit is traploos instelbaar. Oudere modellen gebruiken halogeenlampen (6V/20W of 6V/30W), die meer warmte produceren en periodiek vervangen moeten worden.
Het statief is de dragende constructie van de microscoop en bestaat uit de voet en de arm. De arm verbindt de voet met het optische gedeelte en dient ook als handgreep bij het verplaatsen van de microscoop. Draag de microscoop altijd met twee handen: één hand om de arm, één hand onder de voet.
De revolver is het draaibare onderdeel waaraan de objectieven zijn bevestigd. Bij het wisselen van objectief klikt de revolver vast in de correcte positie (par-focal instelling), zodat het preparaat bij wisseling van vergroting slechts minimaal bijgesteld hoeft te worden.
De preparaattafel is het platform waarop het objectglas met het preparaat wordt geplaatst. Er zijn twee uitvoeringen:
Bij beweegbare objecttafels zijn twee typen bediening beschikbaar:
Met de grofinstellingsschroef wordt de afstand tussen objectief en preparaat globaal ingesteld. De fijninstellingsschroef maakt nauwkeurige scherpstelling mogelijk, met name bij hogere vergrotingen. Ook hier zijn twee uitvoeringen beschikbaar:
Begin altijd met de grofinstelling bij een laag objectief (4x of 10x) en schakel daarna over op de fijninstelling bij hogere vergrotingen. Forceer de grofinstelling nooit wanneer het objectief dicht bij het preparaat staat.
Bij gebruik van het 100x olieimmersie-objectief wordt een druppel immersie-olie aangebracht op het dekglas, vóór het objectief wordt neergedraaid. De olie heeft dezelfde brekingsindex als glas (n ≈ 1,515) en voorkomt lichtbreking aan de grenslaag tussen dekglas en lucht. Hierdoor bereikt meer licht het objectief en is de numerieke apertuur maximaal, wat resulteert in de hoogst mogelijke resolutie.
Reinig het 100x objectief na elk gebruik zorgvuldig met lenspapier. Laat nooit ingedroogde immersie-olie op het objectief achter, want dit tast de lenscoating aan.
De resolutie van een microscoop — het kleinste detail dat nog afzonderlijk te onderscheiden is — bedraagt theoretisch circa 0,2 micrometer. Dit is bepaald door de golflengte van zichtbaar licht (400–700 nm) en de numerieke apertuur van het objectief, zoals beschreven door de formule van Ernst Abbe.
Vergrotingen hoger dan circa 1000x zijn bij microscopie niet zinvol: het beeld wordt groter maar niet scherper. Men spreekt dan van lege vergroting. Voor structuren kleiner dan 0,2 micrometer — zoals virussen, ribosomen of membraanstructuren — is elektronenmicroscopie vereist.
De microscoop is het meest gebruikte type maar lang niet het enige. Een overzicht van de vier belangrijkste microscoopfamilies:
Een praktisch overzicht van wat zichtbaar is bij de standaard objectiefvergrotingen van een microscoop (totale vergroting met 10x oculair):
De stereomicroscoop — ook wel prepareer- of dissectiemicroscoop — is een ander type microscoop dat in het laboratorium en onderwijs veel wordt gebruikt. Anders dan de samengestelde microscoop werkt de stereomicroscoop met twee aparte optische paden die onder een kleine hoek ten opzichte van elkaar staan. Dit geeft een driedimensionaal, rechtopstaand beeld van het object.
Belangrijke kenmerken van de stereomicroscoop:
De stereomicroscoop is geen vervanging voor de samengestelde microscoop, maar een aanvulling daarop voor toepassingen waarbij een groter object, een ruimtelijk beeld en een vrije werkruimte boven het preparaat vereist zijn.
De microscoop is een van de meest invloedrijke uitvindingen in de geschiedenis van de wetenschap. Een beknopte tijdlijn:
De microscopiemarkt kent zowel professionele onderzoeksmerken als toegankelijkere merken voor onderwijs en laboratoriumpraktijk:
Voor beginners — scholieren, studenten of hobbyisten — zijn de volgende criteria doorslaggevend:
Goed onderhoud verlengt de levensduur van de microscoop en behoudt de beeldkwaliteit:
Een samengestelde microscoop bestaat uit zeven hoofdonderdelen die samen het instrument vormen:
Bij binoculaire en trinoculaire microscopen is elk oculair voorzien van een dioptriecorrectiering (doorgaans ± 5 dioptrieën). Stel als volgt in:
Brillendragers kunnen in de meeste gevallen zonder bril kijken dankzij de dioptriecorrectie. Bij astigmatisme dat niet met dioptriecorrectie gecorrigeerd kan worden, is het wel aan te raden de bril op te houden; gebruik dan oculairen met ingebouwde oogschelp (eyecup) of opvouwbare oogschelpen voor brildragers.
Een microscoop is de overkoepelende term voor elk instrument dat objecten vergroot die met het blote oog niet of nauwelijks zichtbaar zijn. Een lichtmicroscoop is één specifiek type waarbij zichtbaar licht door een lenssysteem wordt geleid om het beeld te vormen. Andere typen zijn de elektronenmicroscoop (die elektronen gebruikt in plaats van licht), de fluorescentiemicroscoop en de stereomicroscoop.
Dat hangt af van het type. Een samengestelde microscoop vergroot zinvol tot circa 1000×; hogere vergrotingen geven geen extra detail (lege vergroting). Een stereomicroscoop vergroot typisch 7× tot 45×. Een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) kan tot meer dan 1.000.000× vergroten en structuren van minder dan 1 nm zichtbaar maken.
Een samengestelde microscoop gebruikt één optisch pad en is bedoeld voor dunne, doorschijnende preparaten bij hogere vergrotingen. Een stereomicroscoop heeft twee aparte optische paden die onder een kleine hoek staan, wat een driedimensionaal, rechtopstaand beeld geeft. De stereomicroscoop is geschikt voor grotere, ondoorzichtige objecten en biedt voldoende werkruimte boven het preparaat voor dissectie of handwerk.
Voor basisgebruik van een microscoop heb je naast het instrument zelf objectglaasjes, dekglaasjes en een preparaat nodig. Voor het 100× olieimmersie-objectief is immersie-olie vereist. Voor reiniging van de lenzen gebruik je uitsluitend lenspapier en optische reinigingsvloeistof. Voor het vastleggen van beelden is een trinoculaire tubus met cameraadapter aan te raden.
Vergroting geeft aan hoe veel groter het beeld wordt weergegeven ten opzichte van het origineel. Resolutie is het scheidend vermogen: het kleinste detail dat nog als afzonderlijk zichtbaar is. Een microscoop heeft een resolutielimiet van circa 0,2 µm, ongeacht de vergroting. Meer vergroten dan die limiet toelaat geeft een groter maar niet scherper beeld — dit heet lege vergroting.
Met een standaard lichtmicroscoop zijn al bij 40× individuele bacteriën zichtbaar. Bij 100× (olieimmersie) zijn bacteriemorfologie en Gram-kleuring te beoordelen. Een bloeduitstrijk toont bij 400× rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes — een klassiek schoolpreparaat. Spermatozoa zijn met hun karakteristieke kop en staart herkenbaar bij 400×. Verder zijn populaire preparaten voor beginners en thuisgebruikers: uienschilcellen (grote kernen, goed zichtbaar zonder kleuring), watervlooien (Daphnia, doorzichtig en levend te bekijken), stuifmeel, schimmeldraden en kraan- of vijverwater (protisten, algen). Voor inspiratie bij schoolgebruik verwijzen wij naar onze kennisbankpagina over preparaten en kleuringen.
De keuze hangt af van de toepassing. Voor microbiologie, histologie en celbiologie is een samengestelde lichtmicroscoop met binoculaire tubus en mechanische objecttafel de standaard. Voor dissectie, insecteninspectie of elektronicacontrole is een stereomicroscoop geschikter. Voor immunofluorescentie en GFP-toepassingen is een fluorescentiemicroscoop nodig. Voor nanostructuren en virusmorfologie is elektronenmicroscopie vereist. Labvakhandel levert microscopen van Optika voor onderwijs en routinelaboratorium.
Voor kinderen en thuisgebruikers is een eenvoudige binoculaire lichtmicroscoop met LED-verlichting en vaste objectieven (4×, 10×, 40×) de beste keuze. Een mechanische objecttafel is handig maar niet strikt noodzakelijk voor incidenteel gebruik. Let bij de aanschaf op stevige constructie — goedkope speelgoedmicroscopen met plastic lenzen geven teleurstellende beelden en zijn snel ontmoedigend. Een instapmodel van een betrouwbaar merk zoals Optika biedt voor een bescheiden budget al glasoptiek, LED-belichting en een vergrotingsbereik dat bacteriën en celstructuren zichtbaar maakt. Draagbare of digitale microscopen (met USB-aansluiting op een tablet of laptop) zijn een alternatief voor jongere kinderen die liever op een scherm kijken dan door een oculair.
Zie ook: Optisch onderzoek & microscopie | Microscopische preparaten: voorbereiding en kleuringen
Inloggen
Wachtwoord vergeten
Account aanmaken
Uw winkelwagen is leeg.
