Ebook bio(1)

Biology

Microscope

Microscope

กล้องจลุ ทรรศน์ เปนอปุ กรณ์สําหรับมองดูวัตถุทมี ขี นาดเลก็ เกินกวา่
มองเห็นด้วยตาเปล่า ศาสตร์ทมี งุ่ สํารวจวัตถขุ นาดเลก็ โดยใช้เครืองมอื

ดังกล่าวนี เรยี กวา่ จุลทรรศนศาสตร์ (microscopy)

ประเภท!!

กลอ้ งจลุ ทรรศน์แบบใช้แสง (light microscope)
1.1 กลอ้ งจุลทรรศน์ใช้แสงแบบธรรมดา

(compound microscope)
1.2 กล้องจุลทรรศน์ใช้แสงแบบสเตอรโิ อ

(stereoscopic microscope)
กลอ้ งจุลทรรศน์อิเลก็ ตรอน (electron microscope)
2.1 กลอ้ งจลุ ทรรศน์อิเลก็ ตรอนแบบส่องผ่าน

(transmission electron microscope)
2.2 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด

(Scanning electron microscope)

ccoommppoouunndd mmiiccrroossccooppee

นิยมใชก้ ลอ้ งจุลทรรศน์แบบใชแ้ สงธรรมดาส่องดตู วั อยา่ งทเี ตรียม
ด้วยสไลด์ เน้นส่องดตู ัวอย่างทีบางหรือเลก็ เพอื ดเู นือเยือหรือเซลล์
อยา่ งเช่นเซลลเ์ ยือหอม เซลลเ์ ยือบุกระพงุ้ แกม้ รวมถึงแบคทีเรียและ
จุลนิ ทรียข์ นาดเลก็ ตา่ ง ๆ
(ซึงในการเตรียมตวั อยา่ งอาจมกี ารยอ้ มสีตัวอย่างเพือจาํ แนกชนิดและ
ช่วยใหเ้ ห็นโครงสร้างชดั เจนมากขนึ ดว้ ย)

ภาพทีไดจ้ ากกลอ้ งเปนภาพเสมอื นหัวกลับ

compound microscope

1. ลาํ กลอ้ ง (Body tube) เปนส่วนทีเชือมโยงแยู่ระหว่างเลนส์ใกลต้ ากบั เลนส์ใกล้วัตถุ มหี น้า

ปองกันไมใ่ ห้แสงจากภายนอกรบกวน

2. แขน (Arm) คือส่วนทที ําหน้าทยี ดึ ระหวา่ งส่วนลํากล้องกับฐาน เปยตําหน่งทจี บั เวลายกกล้อง

3. แท่นวางวัตถุ (Speciment stsge) เปนแท่นใชว้ างแผ่นสไลดท์ ีต้องการศึกษา

4. ทีหนีบสไลด์ (Stage clip) ใช้หนีบสไลดใ์ หต้ ิดอยู่กบั แท่นวางวตั ถุ ในกลอ้ งรุ่นใหมจ่ ะมี

Mechanical stage แทนเพือควบคมุ การเลอื นสไลด์ให้สะดวกขึน

5. ฐาน (Base) เปนส่วนทีใช้ในการตงั กลอ้ ง ทาํ หน้าทรี ับนําหนักตวั กล้องทังหมด

6. กระจกเงา (Mirror) ทําหน้าทสี ะท้อนแสงจากธรรมชาตหิ รือแสงจากหลอดไฟภายในห้องให้

ส่องผ่านวัตถโุ ดยทัวไปกระจกเงามี 2 ดา้ น ดา้ นหนึงเปนกระจกเงาเวา้ อีกดา้ นเปนกระจกเงาระนาบ

สําหรับกลอ้ งรุ่นใหม่จะใช้หลอดไฟเปนแหลง่ กําเนิดแสง ซึงสะดวกและชัดเจนกว่า

7. เลนส์รวมแสง (condenser) ทาํ หน้าทีรวมแสงให้เขม้ ขนึ เพอื ส่งไปยังวตั ถุทตี อ้ งการศึกษา

8. ไดอะแฟรม (diaphragm) อยใู่ ตเ้ ลนส์รวมแสงทําหน้าทปี รับปรมิ าณแสงให้เขา้ สู่เลนส์ใน

ปริมาณทตี ้องการ

9.ปมุ ปรบั ภาพหยาบ (Coarse adjustment) ทําหน้าทปี รับภาพโดยเปลยี นระยะโฟกสั ของเลนส์

ใกล้วัตถุ (เลือนลาํ กลอ้ งหรือแท่นวางวตั ถุขนึ ลง) เพือทําให้เหน็ ภาพชัดเจน

10. ปมุ ปรับภาพละเอยี ด (Fine adjustment) ทาํ หน้าทีปรับภาพ ทาํ ใหไ้ ด้ภาพทีชัดเจนมากขึน

11. เลนส์ใกลว้ ตั ถุ (Objective lens) จะติดอยูก่ บั จานหมนุ (Revolving nose piece) ซงึ จาน

หมุนนีทาํ หน้าทีในการเปลียนกาํ ลงั ขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ ตามปกตเิ ลนส์ใกลว้ ตั ถมุ ีกาํ ลังขยาย 3-4

ระดบั คือ 4x 10x 40x 100x ภาพทีเกิดจากเลนส์ใกล้วัตถุเปนภาพจรงิ หัวกลบั

12. เลนส์ใกล้ตา (Eye piece) เปนเลนส์ทอี ยบู่ นสุดของลาํ กลอ้ ง โดยทงั ไปมีกาํ ลงั ขยาย 10x

หรือ 15x ทําหน้าทขี ยายภาพทีไดจ้ ากเลนส์ใกล้วัตถใุ ห้มีขนาดใหญข่ นึ ทําให้เกิดภาพทีตาผศู้ ึกษา

สามารถมองเหน็ ได้ โดยภาพทีไดเ้ ปนภาพเสมือนหัวกลบั ส่วนประกอบ

sstteerreeoossccooppiicc mmiiccrroossccooppee

stereo !!

เปนกล้องทปี ระกอบดว้ ยเลนส์ทีทําใหเ้ กดิ ภาพแบบ 3 มิติใช้ศึกษาวัตถทุ มี ี
ขนาดใหญ่แต่ตาเปล่าไมส่ ามารถแยกรายละเอียดไดจ้ งึ ตอ้ งใชก้ ลอ้ งชนิดนี
ชว่ ยขยาย กล้องชนิดนีมขี ้อแตกต่างจากกล้องทวั ๆไป คือ
1.ภาพทเี ห็นเปนภาพเสมือนมีความชัดลึกและเปนภาพสามมติ ิ
2. เลนส์ใกล้วัตถมุ ีกาํ ลังขยายตํา คือ น้อยกว่า 1 เท่า
3. ใช้ศึกษาได้ทังวตั ถโุ ปร่งแสงและวัตถุทึบแสง
4 ระยะหา่ งจากเลนส์ใกล้วัตถกุ ับวัตถทุ ศี ึกษาอย่ใู นช่วง 63-225 มลิ ลิเมตร

ภาพเสมอื นหัวตงั ไมก่ ลับซา้ ยขวา 3 มติ ิ

ตัวอยา่ งภาพ ตวั อยา่ งภาพ

sstteerreeoossccooppiicc mmiiccrroossccooppee

สว่ นประกอบ

1. หัวกลอ้ ง ชนิดกระบอกตาคูเ่ อน 45 องศา หวั กลอ้ งหมุนไดร้ อบตวั 360 องศา และมี
ปมุ ล็อคตรึงใหอ้ ยู่กบั ที ทาํ ด้วยโลหะทแี ข็งแรง ปรับระยะห่างของตาได้ ตงั แต่ 55 - 75 มม.
พรอ้ มกบั เกลียวหมุนปรบั Diopter ทีกระบอกตาหนึงข้าง

2. เลนส์ตา ชนิด Wide Field 10X 1 คู่ เห็นภาพกว้าง 23 มม. พรอ้ มทีครอบกันแสง 1 คู่
3. เลนส์วตั ถุ รับกําลงั ขยายได้ 2 ช่วง คอื 1X และ 3X (กาํ ลงั ขยายได้ 10 และ 30 เทา่ )
4. ระยะการทาํ งานของกล้อง (Working Distance) สามารถปรบั ระยะการทาํ งานได้ไม่
น้อยกวา่ 6 ซม.
5. แทน่ วางวัตถุ มแี ผน่ รองรับวัตถุ 2 แผ่น เปนแผน่ วงกลมทบึ สีขาวดําและเปนกระจกใส
สามารถถอด เปลียนได้
6. ระบบไฟ มีชุดไฟส่อง 2 ชดุ ชุดแรกใช้สําหรบั ส่องบนวัตถุ (Incident light) ชุดทีสอง
อยู่ ใต้ฐานกล้อง ใหแ้ สงสวา่ งผ่านวัตถุ (Transmitted light) มปี มุ ปด - เปดไฟฟา ใช้กับ
ไฟฟา 220 โวลท์ 50 เฮริ ตซ์ และมฟี วส์ปองกนั ไฟฟาลัดวงจร

Transmission eelleeccttrroonn
mmiiccrroossccooppee

- กําลังขยายสูงถึง 620,000X TEM !! ภายใน
- ตัวอยา่ งตอ้ งมคี วามหนา~60-
90 nm กล้องจลุ ทรรศน์อเิ ล็กตรอนชนิดนีใช้
- ใช้กบั งานทางด้านวัสดศุ าสตร์ ศึกษาลกั ษณะโครงสร้างภายในและองค์
และ ชวี วทิ ยา ประกอบของเซลล์พืช สัตว์ จลุ นิ ทรีย์
อนุภาคไวรสั และพยาธวิ ิทยาได้ขนั ตอน
การเตรียมตวั อย่างจะต้องผ่าน
กระบวนการเฉพาะ และใช้ เครอื งมอื
ประกอบ เชน่ Ultramicrotome โดย
อาศัยเทคนิคและความชาํ นาญของผู้
เตรยี ม เพอื รกั ษาสภาพของ ตัวอยา่ งให้
คงสภาพเดิมให้มากทีสุด

ภาพ 2 มิติ สขี าวดาํ

SSccaannnniinngg eelleeccttrroonn
mmiiccrroossccooppee

ภายนอก

เปนกลอ้ งจลุ ทรรศน์ทีใช้ศึกษาพืนผวิ ของ
ตวั อย่าง โดยเฉพาะศึกษาลกั ษณะสัณฐานวิทยา
เช่น ลกั ษณะรูปรา่ ง ลวดลายเปนผิวตัวอยา่ งตลอด
จนขนาดของตัวอย่างโดยอิเล็กตรอนจะส่องกราด
ไปบนผิวของวัตถุ และสามารถศึกษาทัง ตวั อยา่ ง
ทางชีวภาพและวสั ดศุ าสตรอ์ ีกด้วย ได้ภาพมี
ลักษณะเปนภาพ 3 มิติ

SEM!!

ภาพทีได้จะมีลกั ษณะอย่างไร?

ภาพจรงิ สีขาวดํา 3มิติ

Light microscope Electron microscope
(EM)
ขอ้ เปรยี บเทียบ (LM)

Compound Stereo TEM SEM

กล้องจุลทรรศน์

แหล่งกาํ เนดิ แสง หลอดไฟ ปนยิงอเิ ล็กตรอน

ระบบเลนส์ภายใน เลนส์แก้ว เลนส์แม่เหล็กไฟฟา
(เลนส์ใกลต้ า+เลนส์วัตถ)ุ

กําลงั ขยายสงู สดุ 1000เท่า 200เท่า 500,000เท่า 200,000เท่า

การเกิดภาพ เสมือนหวั กลับ เสมอื นหวั ตงั ภาพจริง ภาพจริง
บนลา่ ง ไมก่ ลบั บนจอเรืองแสง บนจอโทรทัศน์

ซา้ ยไปขวา

มติ ิของภาพ 2 มิติ 3 มิติ 2 มิติ 3 มติ ิ

ภายใน ภายนอก ภายใน ภายนอก
โปรง่ แสง ทึบ ไมม่ ชี ีวิต ไม่มีชีวิต
ใช้สําหรบั การศกึ ษา โปร่งแสง
มี/ไม่มีชีวิต เหมอื น TEM
ม/ี ไม่มีชวี ติ

ตัวอย่าง เซลล์ ปกแมลง ไวรสั
สิงมชี วี ิต
แบคทีเรีย ขาแมลง เลก็ มาก

ออรแ์ กเนลล์ใหญ่ เกสรดอกไม้

การคํานวณเกียวกบั
กล้องจุลทรรศน์

กําลงั ขยายขอกล้องจุลทรรศน์

= กําลงั ขยายของเลนส์ใกลว้ ตั ถุ x กําลังขยายของเลนส์ใกลต้ า
= ขนาดภาพ / ขนาดวัตถ.ุ

เส้นผ่านศูนยก์ ลางของจอภาพ

= กาํ ลงั ขยายของเลนส์ตาํ สุด x เส้นผ่านศูนย์กลางของจอภาพตําสุด
กําลังขยายของกลอ้ ง

การเปลยี นหน่วย เปลียน μm เปน mm
1 cm = 10^-2 m ให้คณู ดว้ ย 10 ^-3
1 mm = 10^-3 m
1 μm = 10^-6 m เปลียน mm เปน μm
1 nm = 10^-9 m ใหค้ ูณดว้ ย 10 ^-3
1 Aํ = 10^-10 m

Thank
you

นางสาวมนสั นนั ท์ ภสู่ วาท ม.4/4 เลขท3ี 3