กล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์เป็นอุปกรณ์สำหรับมองดูวัตถุที่มีขนาดเล็กเกินกว่ามองเห็นได้ด้วยตาเปล่า สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็ก ที่ไม่สามมรถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เดิมใช้เพียงแว่นขยายและเลนส์อันเดียวส่องดู 

เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก

กล้องจุลทรรศน์มี 2 แบบคือ

1.กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

2.กล้องจุลทรรศน์แบบอิเล็กตรอน

โครงสร้างของกล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง แบบเชิงประกอบ เป็นกล้องจุลทรรศน์ชนิดที่ใช้เลนส์หลายอัน และมีกำลังขยายต่างๆกัน จะเห็นภาพวัตถุได้โดยมีการสะท้อนแสงจากวัตถุเข้าสู่เลนส์ ประกอบด้วยเลนส์  2 ชุด  คือเลนส์ใกล้วัตถุ และ เลนส์ใกล้ตา กำลังขยายของภาพ  คือผลคูณของกำลังขยายของเลนส์วัตถุกับกำลังขยายของเลนส์ใกล้ตา ความสามารถในการแจกแจงรายละเอียดของภาพของกล้องจุลทรรศน์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเลนส์ และแสงต้นกำเนิดการหากำลังขยาย

ส่วนประกอบของกล้องจุลทรรศน์

1. ฐาน (BASE ) ทำหน้าที่รับน้ำหนักทั้งหมดของกล้องจุลทรรศน์ มีรูปร่างสี่เหลี่ยม หรือวงกลม ที่ฐานจะมีปุ่มสำหรับปิดเปิดไฟฟ้า

2.จานหมุน(EVOLVING NOSEPIECE)เป็นส่วนของกล้องที่ใช้สำหรับหมุน เพื่อเปลี่ยนกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ

3.เลนส์ใกล้วัตถุ (OBJECTIVE LENS) 10 X จะติดอยู่เป็นชุดกับจานหมุน ซึ่งเป็นส่วนของกล้องที่ประกอบด้วยเลนส์ ซึ่งรับแสงที่ส่องผ่านมาจากวัตถุที่นำมาศึกษา ( Specimen ) เมื่อลำแสงผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ เลนส์ใกล้วัตถุจะขยายภาพของวัตถุนั้น ได้ 10 เท่า จากวัตถุจริง และทำให้ภาพที่ได้เป็นภาพจริงหัวกลับ

4. เลนส์ใกล้วัตถุ ( OBJECTIVE LENS ) 40 X จะติดอยู่เป็นชุดกับจานหมุน ซึ่งเป็นส่วนของกล้องที่ประกอบด้วยเลนส์ ซึ่งรับแสงที่ส่องผ่านมาจากวัตถุที่นำมาศึกษา ( Specimen ) เมื่อลำแสงผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ เลนส์ใกล้วัตถุจะขยายภาพของวัตถุนั้น ได้ 40 เท่า จากวัตถุจริง และทำให้ภาพที่ได้เป็นภาพจริงหัวกลับ

5. เลนส์ใกล้วัตถุ ( OBJECTIVE LENS ) 100 X จะติดอยู่เป็นชุดกับจานหมุน ซึ่งเป็นส่วนของกล้องที่ประกอบด้วยเลนส์ ซึ่งรับแสงที่ส่องผ่านมาจากวัตถุที่นำมาศึกษา ( Specimen ) เมื่อลำแสงผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ เลนส์ใกล้วัตถุจะขยายภาพของวัตถุนั้น ได้ 100 เท่า จากวัตถุจริง และทำให้ภาพที่ได้เป็นภาพจริงหัวกลับ

6.ที่หนีบสไลด์ (Stageclip)ใช้หนีบสไลด์ให้ติดอยู่กับแท่นวางวัตถุ ในกล้องรุ่นใหม่จะมี Mechanical stage แทนเพื่อควบคุม การเลื่อนสไลด์ให้สะดวกยิ่งขึ้น

7. คอนเดนเซอร์( CONDENSER ) จะอยู่ด้านใต้ของแท่นวางวัตถุ เป็นเลนส์รวมแสง เพื่อรวมแสงผ่านไปยังวัตถุที่อยู่บนสไลด์ สามารถเลื่อนขึ้นลงได้โดยมีปุ่มปรับลำกล้อง(BODYTUBE ) เป็นส่วนที่อยู่ต่อจากมือจับ

8. หลอดไฟ เป็นแหล่งกำเนิดแสง

9. เลนส์ใกล้ตา ( EYEPIECE LENS หรือ OCULAR LENS ) เลนส์นี้จะสวมอยู่กับลำกล้อง มีตัวเลขแสดงกำลังขยาย อยู่ด้านบน เช่น 5X, 10X หรือ 15X เป็นต้น กล้องที่ใช้ในปฏิบัติการจุลชีววิทยาทั่วไปนั้น มีกำลังขยายของเลนส์ตา ที่ 10Xรุ่นที่มีเลนส์ใกล้ตาเลนส์เดียว เรียก Monocular Microscope ชนิดที่มีเลนส์ใกล้ตาสองเลนส์ เรียก Binocular Microscope แท่นวางวัตถุ (STAGE)เป็นแท่นสำหรับวางสไลด์ตัวอย่างที่ต้องการศึกษา มีลักษณะเป็น แท่นสี่เหลี่ยม หรือวงกลมตรงกลางมีรูให้แสงจากหลอดไฟส่องผ่านวัตถุแท่นนี้

สามารถเลื่อนขึ้นลงได้ด้านในของ แท่นวางวัตถุ จะมีคริป สำหรับยึดสไลด์ และมีอุปกรณ์ช่วยในการเลื่อนสไลด์ เรียกว่าMechanical Stage นอกจากนี้ยังมีสเกลบอกตำแหน่งของสไลด์ บนแทนวางวัตถุ ทำให้สามารถบอกตำแหน่งของภาพบนสไลด์ได้

10.แขนกล้อง (arm) เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ยึดระหว่างลำกล้องและฐานกล้องเป็นตำแหน่งที่ใช้จับกล้องในขณะเคลื่อนย้ายกล้องจุลทรรศน์

11.แท่นวางสไลด์ (stage) เป็นแท่นที่ใช้วางสไลด์ (slide)ตัวอย่างที่ต้องการศึกษาที่ตรงกลางแท่นวางสไลด์

12.ปุ่มปรับภาพหยาบ ( COARSE ADJUSMENT KNOB ) ใช้เลื่อนตำแหน่งของแท่นวางวัตถุขึ้นลง เมื่ออยู่ในระยะโฟกัส ก็จะมองเห็นภาพได้ ปุ่มนี้มีขนาดใหญ่จะอยู่ที่ด้านข้างของตัวกล้อง

13.ปุ่มปรับภาพละเอียด ( FINE ADJUSMENT KNOB ) เป็นปุ่มขนาดเล็กอยู่ถัดจากปุ่มปรับภาพหยาบออกมาทางด้านนอกที่ตำแหน่งเดียวกัน หรือกล้องบางชนิดอาจจะอยู่ใกล้ ๆ กัน เมื่อปรับด้วยปุ่มปรับภาพหยาบจน มองเห็นภาพแล้วจึงหมุนปุ่มปรับภาพละเอียดจะทำให้ได้ภาพคมชัดยิ่งขึ้น

14.ฐาน (base) เป็นส่วนล่างสุดของกล้องจุลทรรศน์ ทำหน้าที่รับน้ำหนักตัวกล้องทั้งหมด

วิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์

1.การเคลื่อนย้ายกล้องจุลทรรศน์ การเคลื่อนย้ายกล้องจุลทรรศน์  ทำได้โดยใช้มือข้างหนึ่งจับที่แขนกล้อง มืออีกข้างหนึ่งรองใต้ฐานกล้อง รักษาระดับให้กล้องอยู่ในสภาพตั้งตรงตลอดการเคลื่อนย้าย เพื่อป้องกันการลื่นหลุดของเลนส์ใกล้ตาไม่เคลื่อนย้ายกล้องจุลทรรศน์โดยการลากไปบนพื้นโต๊ะแรงกระเทือนอาจมีผลต่อระบบเลนส์ได้วางกล้องจุลทรรศน์ ให้ห่างจากขอบโต๊ะปฏิบัติการพอสมควรที่จะทำงานได้สะดวก

2 .ก่อนเริ่มใช้กล้องจุลทรรศน์  ให้ตรวจสอบกล้องจุลทรรศน์ดังต่อไปนี้ สายไฟถูกพับเก็บหรือพันอยู่กับฐานของกล้อง

3. สวิตซ์เปิดปิดหลอดไฟที่ฐานกล้องอยู่ในตำแหน่ง “ ปิด”

4. สวิตซ์เพิ่มความเข้มของแสงอยู่ตำแหน่งต่ำสุด  ในกรณีที่เป็นกล้องจุลทรรศน์แบบใช้กระจกเงา กระจกต้องปรับอยู่ในแนวตั้งฉากเพื่อลดการเกาะของฝุ่นในอากาศ

5.แท่นวางสไลด์ถูกเลื่อนอยู่ในตำแหน่งต่ำสุด  ในกรณีที่แท่นวางสไลด์มีตัวเลื่อนสไลด์ต้องปรับตำแหน่งให้ แกนของตัวเลื่อนสไลด์ยื่นออกมาจากแท่นวางสไลด์ให้น้อยที่สุด

6. เลนส์รวมแสงถูกเลื่อนอยู่ในตำแหน่งต่ำสุด

7. เลนส์ใกล้วัตถุที่มีกำลังขยายต่ำสุดอยู่ในแนวเดียวกับเลนส์รวมแสง

8.หากเป็นกล้องจุลทรรศน์ที่สามารถปรับระยะห่างระหว่างตาและปรับแก้สายตาเอียงได้  ต้องเลื่อนเลนส์ใกล้ตา ให้เข้ามาใกล้กันมากที่สุดและหมุนให้ตัวปรับแก้สายตาเอียงอยู่ในตำแหน่ง  “ 0 ”

9. คลี่สายไฟออก  นำไปเสียบกับแหล่งจ่ายไฟ กดสวิตซ์ปิดเปิดหลอดไฟที่ฐานกล้อง  ไปยังตำแหน่ง “ เปิด ” ใช้มือหมุนแป้นหมุนเลนส์ในการเปลี่ยนกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุให้วัตถุที่มีกำลังขยายต่ำ สุดอยู่ในแนวแสง ที่ส่องขึ้นมาจากฐานเมื่อเลนส์ใกล้วัตถุเลื่อนไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องจะมีเสียง  “ คลิ๊ก ”

10.เลื่อนสวิตซ์เพิ่มความเข้มของแสงให้อยู่ในตำแหน่งกึ่งกลาง กรณีที่เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่มีกระจกเงา ให้ปรับกระจกเงาหันออกมารับแสงเพื่อให้แสงผ่านขึ้นไปยังรูที่อยู่บนแท่นวางสไลด์เข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุตรวจสอบดูว่า แสงผ่านเข้ากล้องหรือไม่ โดยมองผ่านเลนส์ใกล้ตา การมองผ่านเลนส์ใกล้ตาให้มองโดยการลืมตาทั้งสองข้าง แม้ว่ากล้องจุลทรรศน์ที่ใช้เลนส์ใกล้ตาเพียงอันเดียว  หากเป็นกล้องจุลทรรศน์ที่มีเลนส์ใกล้ตา  2 อัน ให้ปรับระยะห่างระหว่างตาจนภาพที่เห็นซ้อนกันเป็นภาพเดียว

11.วางแผ่นสไลด์ที่มีตัวอย่างของวัตถุบนแท่นวางสไลด์ โดยให้กระจกปิดสไลด์อยู่ด้านบนยึดแผ่นสไลด์เข้ากับ ที่จับของ ตัวเลื่อนสไลด์ (ถ้ามี)ลองเลื่อนสไลด์ไปมาเพื่อศึกษาวิธีการบังคับสไลด์ ให้เลื่อนไปทางซ้าย-ขวาและ เข้าหาตัว-ออกจากตัว เลื่อนสไลด์ให้วัตถุไปอยู่ตรงกลางของรูแท่นวางสไลด์ที่แสงผ่านขึ้นมาจากด้านล่าง หมุนปุ่มปรับภาพหยาบ จนสไลด์ใกล้กับเลนส์ใกล้วัตถุมากที่สุดแต่ไม่ชนกับเลนส์ใกล้วัตถุ ขณะหมุนปุ่มปรับภาพหยาบ ต้องคอยสังเกตระยะห่างระหว่างสไลด์กับเลนส์ใกล้วัตถุตลอดเวลาโดยใช้ตาเล็งในระดับเดียวกับผิวหน้าของแท่นวางสไลด์

12. เลื่อนเลนส์รวมแสงให้สูงที่สุด  แต่ไม่ให้ชนกับสไลด์ที่วางอยู่บนแท่นวางสไลด์ เปิดไอริสไดอะแฟรม ให้กว้างที่สุด สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงระหว่างการเปิด -ปิด ไอริสไดอะแฟรมโดยการมองผ่านเลนส์ใกล้ตา มองผ่านเลนส์ใกล้ตาในขณะ ที่หมุนปุ่มปรับภาพหยาบเพื่อเพิ่มระยะห่างระหว่างสไลด์และเลนส์ใกล้วัตถุหมุนปุ่มปรับภาพหยาบ จนภาพวัตถุเริ่มชัดเจนมากที่สุดและอาจปรับความเข้มของแสงโดยใช้สวิตซ์เพิ่มความเข้มของแสงตามต้องการ

13.หมุนปุ่มปรับภาพละเอียดจนภาพวัตถุชัด  ทดลองเลื่อนสไลด์ไปทางซ้าย-ขวา แล้วสังเกตการณ์เคลื่อนที่ของภาพในกล้อง

14.หากต้องเพิ่มกำลังขยายให้สูงขึ้น  ใช้มือหมุนแป้นหมุนเลนส์ให้มีกำลังขยายสูงขึ้น ในลำดับถัดไป  ให้อยู่ในแนวแสง (หากเลนส์ใกล้วัตถุเข้าสู่ตำแหน่งที่ถูกต้องจะต้องมีเสียง "คลิ๊ก" ทุกครั้งปรับภาพให้ชัดเจนโดยให้ใช้ ปุ่มปรับภาพละเอียดจนภาพวัตถุชัดเจน 

ให้สังเกตการเปลี่ยนแปลงของภาพที่เห็นเพื่อทำการเปลี่ยนกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุจาก  "4' เป็น  10'  และเป็น  40'

การดูแลรักษา

เนื่องจากกล้องจุลทรรศน์เป็นอุปกรณ์ที่มีราคาค่อนข้างสูงและมีส่วนประกอบที่อาจเสียหายง่าย

โดยเฉพาะเลนส์ จึงต้องใช้และเก็บรักษาด้วยความระมัดระวังให้ถูกวิธี ซึ่งมีวิธีปฏิบัติดังนี้

• ในการยกกล้องและเคลื่อนย้ายกล้อง ต้องใช้มือหนึ่งจับที่แขนและอีกมือหนึ่งรองที่ฐานของ กล้อง
• สไลด์และกระจกปิดสไลด์ที่ใช้ต้องไม่เปียก เพราะอาจจะทำให้แท่นวางวัตถุเกิดสนิม และเลนส์ใกล้วัตถุอาจขึ้นราได้
• เมื่อต้องการหมุนปุ่มปรับภาพหยาบต้องมองด้านข้างตามแนวระดับแท่นวางวัตถุ เพื่อป้องกันการกระทบของเลนส์ใกล้วัตถุกับกระจกสไลด์ ซึ่งอาจทำให้เลนส์แตกได้
• การหาภาพต้องเริ่มด้วยเลนส์ใกล้วัตถุที่มีกำลังขยายต่ำสุดก่อนเสมอ
• เมื่อต้องการปรับภาพให้ชัดขึ้นให้หมุนเฉพาะปุ่มปรับภาพละเอียดเท่านั้น เพราะถ้าหมุนปุ่มปรับภาพหยาบจะทำให้ระยะภาพหรือจุดโฟกัสของภาพเปลี่ยนไปจากเดิม
• ห้ามใช้มือแตะเลนส์ ควรใช้กระดาษเช็ดเลนส์ในการทำความสะอาดเลนส์
• เมื่อใช้เสร็จแล้วต้องเอาวัตถุที่ศึกษาออก เช็ดแท่นวางวัตถุและเช็ดเลนส์ให้สะอาด หมุนเลนส์ใกล้วัตถุกำลังขยายต่ำสุดให้อยู่ตรงกลางลำกล้อง และเลื่อนลำกล้องลงต่ำสุด ปรับกระจกให้อยู่ในแนวตั้งฉากกับแท่นวางวัตถุเพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นเกาะ แล้วเก็บใส่กล่องหรือตู้ให้เรียบร้อย

การทดลองเซลล์พืช (ว่านกาปหอย)

การสดลองเซลล์สัตว์(เยื่อบุข้างแก้ม)

ภาพที่ได้จากกล้องจุลทรรศน์จะเป็นภาพเสมือนหัวกลับ