میکروسکوپ ساده ای که توسط ون لیون هوک در قرن هفدهم استفاده گردید، تنها دارای یک عدسی و شبیه یک ذره بین بود. با این حال هوک در عصر خود بهترین تراش دهنده عدسی محسوب می شد. لنز های او با چنان دقتی تراش خورده بودند که تنها یک لنز می توانست تا 300 برابر یک میکروب را بزرگ نماید. میکروسکوب ساده هوک، وی را قادر ساخت تا اولین شخصی باشد که باکتری را می بیند


معاصران ون لیون هوک نظیر رابرت هوک میکروسکوب های مرکبی ساختند که دارای عدسی های چند گانه بودند. در واقع ساخت اولین میکروسکوب مرکب، به یک عینک ساز هلندی بنام زاخاریاس جانسن(Zaccharias janssen) در حوالی سال 1600 میلادی، نسبت داده می شود. با این حال اینگونه میکروسکوب های اولیه داری کیفیت بدی بودند و به همین دلیل نتوانستند برای روئیت باکتری ها مورد استفاده قرار بگیرند. 

این وضعیت تا حوالی سال 1830 میلادی که میکروسکوب با کیفیت چشمگیرتر توسط جوزف جکسون لیستر(Joseph Jackson lister) ساخته شد، ادامه داشت. اصلاحات متعدد بروی میکروسکوپ لیستر منجر به ساخت میکروسکوپ جدید(نوعی که امروزه در آزمایشگاه های میکروب شناسی استفاده میگردد) گردید. برسی میکروسکوپیک نمونه های زنده، واکنش متاقابل شگرفی را در بین میکروب ها آشکار ساخته است.

میکروسکوپ نوری مرکب: این میکروسکوپ دارای  مجموعه های از عدسی ها است و نور مرئی را به عنوان منشا روشنای مورد استفاده قرار می دهند. با استفاده از یک میکروسکوب نوری مرکب می توان نمونه های بسیار کوچک و نیز برخی از جزئیات آنها رامورد بررسی قرار داد. مجموعه عدسی های که با دقت زیاد ساخته شده اند، باعث تشکیل یک تصویر کاملا واضع و روشن می گردند که بارها بزرگتر از خود نمونه می باشند. برای رسیدن به این بزرگنمایی، شعاع نور ساطع شده از یک منشاء نور، از میان یک کنداسور، که شامل عدسی های برای عبور نور از میان نمونه مورد نظر می باشند، عبور می نمایند. سپس شعاع نوری وارد عدس شیئی می گردند. تصویر نمونه مورد نظر مجددا توسط عدسی چشمی بزرگتر میگردد. بزرگنمای کلی یک نمونه را می توان با ضرب کردن بزرگ نمای عدسی چشمی در بزرگنمای عدسی شیئی حساب کرد.

تمییز یا واکاف عبارت است از توانایی یک عدسی برای تشخیص جزئیات بسیار ریز و ساختاری ، به طور اختصاصی تر تمییز عبارت است از توانای عدسی ها برای تشخیص بین دو نقطه ی معیین به صورت مجزا از یکدیگر. به عنوان مثال اگر میکروسکوبی داری قدرت تمییز 4/0 نانومتر باشد، می تواند دو نقطه را که حداقل 4/0 نانومتر از همدیگر فاصله دارند، از یکدیگر تشخیص دهد و تماییز نمایید.

به عنوان یک قائده ی کلی در کار با میکروسکوب می توان بیان داشت که هرچه طول موج نور استفاده کمتر باشد، قدرت تمییز بالاتر می باشد. نور سفید مورد استفاده در میکروسکوب نوری مرکب داری طول موج نسبتا بلندی است که قادر نیست که ساختمان های کوچکتر از 2/0 میکرومتر را واکاف نمایید. واقیعت اخیر و بسیاری از دیگر ملاحضات کاربردی، دستیابی به بزرگنمای حتی حدود 2000 برابر را با بهترین میکروسکوب نوری مرکب، محدود می سازد. میکروسکوپ برای داشتن یک تصویر واضح با جزئیات عالی در زیر میکروسکوپ نوری مرکب، نمونه ها باید به گونه ای آماده باشند که با محیط شان (ماده ای که از آن نور عبور می کند) به وضوح تماییز داشته باشد. برای کسب چنین تماییزی با ید ضریب شست نمونه را از ضریب شکست محیط تغییر داد. با رنگ آمیزی نمونه می توان ضریب شکست آن را تغییر داد.

برای حفظ راستای پرتو های نوری در بالاترین بزرگنمایی، بین لام و عدسی شیئی روغنی از روغن ایمرسیون استفاده می گردد. ضریب شکست روغن ایمرسیون برابر با ضریب شکست شیشه است و بنابراین روغن به عنوان بخشی از سیستم نوری شیشه ای میکروسکوب عمل می نماید. در صورت عدم استفاده از روغن، پرتوهای نوری حین عبور از شیشه و ورود به هوا دچار شکست می شوند در واقع روغن ایمرسیون اثر مشابه افزایش قطر و ضخامت عدسی شیئی را دارد و بنابراین، باعث بهبود قدرت تمییز یا تجزی عدسی ها میگرد.

نوع میکروسکوپ

ویژگی متماییز کننده

مهمترین موارد استفاده

زمینه روشن

استفاده از نور مرئی به عنوان منشا روشنایی

مشاهده نمونه در یک زمینه روشن؛ارزان و

سهولت استفاده.

برای مشاهده انواع نمونه های رنگ شده و شمارش میکروب ها،عدم تماییز نمونه های خیلی کوچک نظیر ویروس ها

زمینه تاریک

استفاده از یک کنداسور ویژه با یک صفحه مات که از ورود مستقیم نور به عدسی های شیئی ممانعت می کند،نمونه به شکل روشن در یک زمینه تاریک ظاهر می گردد.

برای برسی میکروارگانیسم های زنده ای که در میکروسکوپ زمینه روشن،غیر قابل روئیت هستند،به هولت رنگ پذیر نیستند،یا در رنگ آمیزی دچار نا هنجاری می گردند

فاز_کنتراست

استفاده از یک کندانسور ویژه که دارای یک دیافراگم مدور می باشد،این دیافراگم به نور مستقیم اجازه می دهد تا از کنداسور عبور نماید،نور را بروی نمونه و بروی یک صفحه انکسار در عدسی شیئی متمرکز نماید. تمام پرتوها پس از گرد آمدن تصویری را ایجاد می کنند.نیاز به هیچ رنگ آمیزی نیست.

برای سهولت برسی جزئیات ساختمان های داخلی در نمونه های زنده

تفریقی تداخلی تباینی(DIC)

مانند فاز-کنتراست است،از اختلاف در ضرایب شکست برای تولید تصویر استفاده می کند.دو پرتو نوری که توسط منشور از یکدیگر جدا می گردند،مورد استفاده قرار می گیرند.و به دلیل حضور منشور نمونه رنگی به نظر می رسد. نیاز به هیچ نوع رنگ آمیزی ندارد.

برای تولید تصاویر سه بعدی

فلورسنس

یک منشا نوری ماوارابنفش یا نزدیک ماورابنفش را مورد استفاده قرار می دهد و باعث می شود که میکروب های فلورسنس موجود در نمونه از خود نور ساطع نمایند.

برای تکنیک های فلورسنت-آنتی بادی به منظور مشخص کردن و شناسایی سریع میکروبها در بافت ها یا نمونه های بالینی

هم کانون

استفاده از نور لیر برای تابانیدن و تصویر برداری از یک مقطع از سطح نمونه در هر بار .

برای تهیه تصاویر دو و سه بعدی از سلولها جهت کاربردهای بیومدیکال.

 

کالیبره کردن میکروسکوپ:

برای اندازه گیری کردن قطر اسپورانژها، قطر ریسه و.... از یک عدسی چشمی که مندرج است استفاده می کنند، ولی این عدسی به تنهای نمی تواند اندازه دقیقی را به ما بدهد، چون هر میکروسکوپ دارای عدسی های با بزرگنمایی مختلف اند و در ضمن میکروسکوپ ها نیز با هم متفاوت اند، در نتیجه ما از یک خط کش اسلایدی برای کالیبره کردن استفاده می کنیم، و برای هر عدسی و هر میکروسکوپ یک فاکتور تصحیح بدست می آوریم.

مراحل کالیبره کردن

 خط کش چشمی یک میلی متر است و هر میلی متر 1000 میکرومتر است، و آن خط یک میلی متری به 100 قسمت تقسیم شده است، درنتیجه هر قسمت 10 میکرومتر می شود.

خط کش اسلایدی 10 میلی متر است. برای شروع ابتدا خط کش اسلایدی را روی استیج می گذاریم سپس یکی از عدسی های چشمی را با خط کش چشمی جابه جا می کنیم، و عدسی شیئی 2/3 را تنظیم می کنیم و خط کش چشمی را می چرخانیم طوری که با خط کش اسلایدی موازی شود، و صفرهایشان را روی همدیگر تنظیم می کنیم و با یک چشمی نگاه می کنیم. باید بدانیم که 10 قسمت از خط کش چشمی چند قسمت از خط کش اسلایدی است، و در فرمول زیر قرار می دهیم:

  

فاکتور تصحیح

عدسی چشمی

33_32

2/3

10

10

5/2_2/2

40

1

100