현미경의 구조와 사용방법, 종류

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현미경의 구조와 사용방법, 종류에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 현미경의 기원
1) 현미경의 역사
2) 현미경의 용도

2. 현미경 사용법
1) 현미경의 구조
2) 현미경 각부위별 설명
3) 사용방법
4) 주의 사항
5) 초점을 맞추기 힘들때 간단하게 맞추는 방법

3. 현미경의 종류
1) 실체현미경( 實體顯微鏡, stereoscopic microscope )
2) 위상차 현미경 (位相差顯微鏡, phase-contrast microscope )
3) 간섭현미경 ( 干涉顯微鏡, interference microscope )
4) 주사형 현미경(Scanning Probe Microscope)
5) TEM (Transmission electron microscope: 투과 전자 현미경)
6) 편광현미경(polarization microscope,偏光顯微鏡)
7) 자외선현미경 ( 紫外線顯微鏡, ultraviolet microscope )
8) 생물 현미경 (生物顯微鏡,Biological microscope )

4. 예전의 현미경
1) 1600년대
2) 1700년대
3) 1800년대

본문내용

전자를 발생시켜서, 센서로 받아들여 관찰할 수 있도록 한다.
SPM(Scanning Probe Microscope)은 1982년에 IBM. Zurich 연구소의 G.Binning, H.Roher에 의해 발명 (1986년의 노벨물리학상수상) 됐던 STM(Scanning Tunneling Microscope)의 원리로부터 탄생되었다. 미세한 탐침(Probe)를 시료표면에 주사 (Scanning)하여 시료표면의 미세한 구조를 관찰할 수 있는 장비이다. STM은 시료와 탐침간에 흐르는 전류 (Tunnel 전류)를 검출하여 표면 구조를 관찰한다. STM의 발명후에 시료, 탐침간에 움직이는 원자간력을 검출하여 표면형상을 관찰하는 원자간력현미경이 발명되었다 (AFM: Atomic Force Microscope). 그후 시료탐침간의 다양한 상호작용 (마찰력, 전위, 근접장광, 자기력등)을 검출하여 표면구조를 관찰하는 FFM, SMM, SNOAM, MFM...등이 개발되었다.
이들을 총칭하여 주사형 Probe현미경 (SPM)이라고 한다.
AFM은 그중에서 가장 널리 보급되어져 있는 SPM이며 AFM을 기반으로한 새로운 형태의 SPM이 지속적으로 연구, 개발되어 실용화되고 있다. SPM은 대기, 용액, 진공등의 다양한 실험 환경에서 뿐만 아니라 도전성, 절연성등 관계없이 시료표면의 구조를 관찰할수 있다.
SPM은 다양한 환경에서 미소삼차원형상이나 여러가지 물리량 분포를 관찰할수 있는 특징이 있어 다양한 시료에 폭넓게 이용되는 장비이다.
5) TEM (Transmission electron microscope: 투과 전자 현미경)
광학현미경의 광원 대신에 광원과 유사한 성질을 지닌 전자선과 렌즈 대신에 전자 렌즈를 사용한 현미경으로서 결상(상맺힘)의 기본원리는 같다. 전자선은 광선과 비교하면 물질과의 상호작용이 현저하게 크기 때문에 시료는 아주 앎아야 하며 진공중에 놓여지게 된다. 전자선이 시료를 투과할 때 에 생기는 산란흡수, 회절, 위상 3가지의 contrast (명암) 발생원리를 이용한 장비이다. 일정한 파장을 지닌 전자선을 시료에 조사(쏘여줌) 하면 시료에서 산란되어진 전자선이 대물렌즈의 후초점면에 회절 형상을 형성시킨다. 즉 시료에서 일정한 방향으로 산란되어진 전자선이 후초점면에서 한점으로 모이게 된다. 이 후초점면에서 2차파가 대물렌즈의 촛점에 확대상을 만든다. 이 상은 투영렌즈에서 형광판에 확대결상 되어진다. 중간렌즈의 초점거리를 바꾸게 되면 현미경형상과 회절형상을 마음대로 얻을수 있게 된다. 전자선을 이용하기 때문에 구조가 복잡하다.
6) 편광현미경(polarization microscope,偏光顯微鏡)
편광현미경은 두 개의 편광프리즘(또는 니콜프리즘)을 이용한 것인데, 자연광에는 여러 진동방향이 섞여있으나 편광프리즘을 이용하여 특정한 파장만 통과시키는 두 개의 필터(프리즘)가 광선 경로에 서로 90도 각도를 이루어 앞뒤로 나란히 있을 때 어떤 빛도 투과되지 않는 원리를 이용하였다. 두 번째 필터가 그 선택을 바로 통과시킬 수 없을 정도로 첫 번째 필터가 진동 방향을 선택한다. 그 두 번째 필터를 "분해기(analyzer)"라고 일컫는데 왜냐하면 그것으로 첫 번째 필터 - "편광기(polarizer)"로 불림 -에서 여과된 방향을 점검할 수 있기 때문이다.
광선경로(빛의 이동통로)에는 소위 보조 물체(auxiliary object), 또는램더(λ:Lambda)양극판)이라는 것이 들어 있는데, 이 램더판은 편광에서 대조(contrast)를 색깔로 전환시킨다. 보조 물체의 두 번 굴절하는 물질에서 나타나는 편광의 통과 과정에서의 차이가 이 목적을 위해 사용된다. 그 통과 과정의 차이가 빛에서 어떤 특정한 파장들을 소멸시키게 한다. 그렇게하여 백색광으로부터 단지 특정한 색깔들만 남게되어 아름답고 화려한 색깔의 그림들을 만들어내게 된다.
물체는 내부구성과 결정구조에 따라 빛의 진동방향을 바꾸는 편광성을 가지고 있다.
편광현미경은 그 편광성을 관찰하는 방법이다. 광학현미경의 콘덴서에 polarizer(편광판)을 끼우고, 대물렌즈의 뒤에 지연판과 analyzer(편광판)을 놓으면 재료의 편광성과 굴절성을 명암과 색의 차이로 관찰한다. 편광판의 회전에 대해 결정 등은 선과 색으로 관찰된다. 암석 등의 결정과 생물시료의 관찰에 이용된다.
편광현미경의 결점인 Analyzer의 회전의 번거로움과 얻어진 영상의 데이터의 해석처리의 복잡성를 간편하게 하는 시스템으로서 최근 LC-Polscope 가 발명되었다.
이것은 전자적으로 제어되는 편광판과 해상 해석장치를 조합하여 결정구조의 편광방향(slow axis orientation)과 편광의 세기(retardation)를 한번의 관찰로 얻어진다.
무염색, 무침습으로 세포골격을 관찰할 수 있기 때문에 인공 수정된 가축의 수정란의 선별등에 이용된다.
7) 자외선현미경 ( 紫外線顯微鏡, ultraviolet microscope )
현미경의 분해능(分解能)은 광선의 파장에 반비례하므로, 파장이 짧은 2,000∼4,000 nm의 자외선을 사용하면 분해능을 높일 수 있다. 렌즈 · 커버글라스 등에는 자외선을 잘 투과시키는 석영(石英)이나 수정(水晶)을 사용한다. 주로 자외선을 선택적으로 흡수하는 물질, 예를 들면 단백질 ·핵산과 같은 생물학적인 시료(試料)를 연구하는 데 이용된다.
사용하는 빛의 파장이 짧으므로, 가시광선을 사용하는 보통의 광학현미경보다 해상력(解像力)이 좋다. 자외선은 눈에 보이지 않으므로, 상의 관찰은 사진촬영에 의존하였으나, 오늘날은 형광판(螢光板)을 사용하여 상을 직접 볼 수 있게 개량되어 있다. 자외선의 광원으로서는 수은등이나 카드뮴과 마그네슘의 전극(電極)에 의한 불꽃방전을 사용하여, 이것을 특정파장의 자외선을 투과시키는 필터로 여광(濾光)하여 사용한다.
8) 생물 현미경 (生物顯微鏡,Biological microscope )
미생물, 동식물의 세포, 약학 연구에 쓰이는 현미경으로서 주로 미생물, 세포등의 배양 상태를 관찰하게 된다
4. 예전의 현미경
1) 1600년대
2) 1700년대 현미경
3) 1800년대 현미경

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