กล้องจุลทรรศน์ เป็นที่สงสัยแน่ ๆ เมื่อเรามองเห็นคนที่ทำงานเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์หรือเจ้าหน้าที่ทางการแพทย์ที่กำลังขะมักเขม่นจดจ่อส่องเครื่องมือหน้าตาประหลาดและหมุนปรับอะไรบางอย่างอยู่เป็นเวลานานนั้น เขากำลังทำอะไรและกำลังส่องสิ่งใดกันถึงต้องทำท่าจริงจังและมีอุปกรณ์เล็ก ๆ น้อย ๆ เยอะอย่างนั้น วันนี้เราจะมาทำความรู้จักกับกล้องจุลทรรศน์แบบง่าย ๆ สำหรับมือใหม่ไว้ประดับความรู้นอกห้องเรียนกันอย่างย่อว่ากล้องจุลทรรศน์คือ เครื่องมือที่เอาไว้ใช้ดูวัตถุหรือสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กมากเกินกว่าที่มนุษย์จะสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยในอดีตการส่องดูวัตถุหรือสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กมาก ๆ จะต้องใช้แว่นขยายในการส่องเพียงเท่านั้น แต่ด้วยข้อจำกัดบางประการของเลนส์ในแว่นขยายทำให้นักวิทยาศาสตร์และนักวิชาการไม่สามารถส่องดูทุกสิ่งที่ต้องการจะศึกษาได้ทุกชนิดจึงได้มีการประดิษฐ์เลนส์ประกอบขึ้นในปี พ.ศ. 2208 โดยรอเบิร์ตฮุก ได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ เพื่อส่องดูไม้คอร์กจนพบช่องต่อกันมากมายในไม้นั้น การส่องกล้องจุลทรรศน์ในคราวนั้นจึงเป็นจุดเริ่มต้นของการค้นพบเซลล์ รอเบิร์ตฮุกจึงถือได้ว่าเป็นผู้ค้นพบและตั้งชื่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเป็นคนแรก จากนั้นปี พ.ศ. 2215 อันโตนี ฟันเลเวินฮุก ผู้สร้างกล้องจุลทรรศน์ชนิดเลนส์เดียวจากแว่นขยายชาวดัตช์สามารถทำให้กล้องจุลทรรศน์สามารถส่องสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ได้มากกว่าเดิมโดยสามารถส่องเม็ดเลือดแดง หยดน้ำ รวมไปถึงกล้ามเนื้อก็สามารถดูได้จึงได้มีการบันทึกไปยังราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอนและอันโตนี ฟันเลเวินฮุกถูกยกย่องว่าเป็นผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อย่างเป็นทางการ
มารู้จักประเภทของกล้องจุลทรรศน์กันเถอะ
เป็นที่ทราบกันดีว่ากล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับส่องสิ่งที่มีขนาดเล็กมากเกินกว่าที่ดวงตาของมนุษย์จะมองเห็นได้ดังนั้นเพื่อเป็นการศึกษาสสารต่าง ๆ จึงได้มีการคิดค้นกล้องจุลทรรศน์ขึ้นมาเพื่อใช้เป็นเครื่องมือในการศึกษาและเรียนรู้กับสิ่งที่มีอยู่รอบตัวได้อย่างละเอียด ปัจจุบันเราสามารถแบ่งกล้องจุลทรรศน์ได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆคือ
- กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง Light microscope เป็นอุปกรณ์ที่ถูกพัฒนามาจากกล้องจุลทรรศน์ในสมัยอดีตโดยเป็นเครื่องมือที่ได้รับความนิยมและมีประสิทธิภาพดีที่สุด ปัจจุบันกล้องจุลทรรศน์ แบบใช้แสงมีกำลังขยายมากถึง 20 เท่าและเป็นอุปกรณ์ทางการศึกษาวิจัยที่มีราคาไม่สูงมากนัก ทั้งนี้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงยังสามารถแยกออกมาเป็น 2 ประเภทย่อยดังนี้
- กล้องจุลทรรศน์ใช้แสงแบบธรรมดา เป็นกล้องที่ใช้หลักการให้แสงผ่านวัตถุขึ้นมาที่เลนส์จนสามารถมองเห็นภาพที่อยู่บนวัตถุได้อย่างชัดเจน โดยกล้องจุลทรรศน์ชนิดนี้จะประกอบด้วยเลนส์ทั้งหมด 2 แบบคือเลนส์ใกล้ตาและเลนส์ใกล้วัตถุ
- กล้องใช้แสงแบบสเตอริโอเป็นกล้องจุลทรรศน์ที่มีคุณสมบัติในการขยายการมองเห็นแต่ยังไม่สามารถแยกรายละเอียดของวัตถุหรือสิ่งมีชีวิตนั้นได้มากนักส่วนมากจะใช้ในการศึกษาสิ่งของที่มีขนาดใหญ่กล้องชนิดนี้ถูกประกอบด้วยเลนส์ที่ทำให้เกิดภาพ 3 มิติได้
- กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน Electron microscope เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแทนแสงสว่างแบบทั่วไปซึ่งคุณสมบัติของลำแสงอิเล็กตรอนนั้นเราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า มากไปกว่านั้นกล้องชนิดนี้มีการใช้เลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าแทนเลนส์แก้วที่มีอยู่ในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงจากนั้นจึงใช้ลำแสงอิเล็กตรอนยิงผ่านเลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าจนเกิดภาพบนจอรับภาพของกล้อง และที่สำคัญกล้องจุลทรรศน์ชนิดนี้มีกำลังขยายที่สูงมากกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงอีกด้วย ปัจจุบันกล้องจุลทรรศน์แบบอิเล็กตรอน สามารถแบ่งได้เป็น 2ชนิดเช่นกันคือ
- กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องผ่านหรือเรียกอีกอย่างว่า Transmission Electron Microscopeเป็นกล้องที่ทำให้มองเห็นรายละเอียดภายในของเซลล์ขนาดเล็กได้อย่างชัดเจนเนื่องจากมีคุณสมบัติทางด้านกำลังขยายสูงมาก
- กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องกราดเป็นกล้องจุลทรรศน์ที่มีกำลังขยายต่ำกว่าชนิดด้านบนเรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า Scanning Electron Microscope ใช้สำหรับศึกษาพื้นผิวและโครงสร้างภายนอกของเซลล์ โดยจะไม่สามารถเห็นองค์ประกอบหรือรายละเอียดด้านในได้มากนัก
วิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์
ที่ผ่านมาเวลาเรามองนักวิชาการใช้กล้องจุลทรรศน์ส่องวัตถุจากนั้นก็แค่หมุน ๆ ดูเหมือนง่าย แต่ก็ไม่ใช่ง่ายไปเสียทั้งหมด เพราะ กล้องจุลทรรศน์ มีส่วนประกอบที่ต้องระมัดระวังในการใช้งานเป็นอย่างมาก บทความนี้จะมาสอนวิธีการใช้งานที่ถูกต้องและเข้าใจแบบง่าย ๆ กัน
- วางสไลด์ที่จะศึกษาบนแท่นวางสไลด์ จากนั้นเปิดไฟโดยให้แสงของกล้องอยู่ตรงกลางและส่องถึงบริเวณที่ต้องการศึกษาให้มากที่สุด
- ปรับระยะห่างระหว่างตาเพื่อให้ได้ระยะที่จะมองเห็นวัตถุนั้น ๆ กรณีที่ผู้ศึกษามีการสวมแว่นแนะนำให้ถอดออกขณะใช้งาน
- ปรับโฟกัสของเลนส์กล้องเพื่อให้ได้ระยะที่เหมาะสมในการส่องโดยค่อย ๆ เพิ่มกำลังขยายจากต่ำไปหากำลังสูงทีละนิดเมื่อพบระยะที่ต้องการจึงหยุดการปรับระยะ
- เมื่อได้ระยะที่ต้องการแล้วให้ทำการปรับละเอียดเนื่องจากขั้นแรกเราจะเห็นเป็นภาพหยาบจึงต้องทำกันปรับภาพละเอียดเพื่อให้ได้ภาพที่ชัดขึ้น
- ปรับไดอะเฟรมบริเวณใต้แท่นวางสไลด์เพื่อให้ได้ปริมาณแสงที่เหมาะสมและเป็นการควบคุมแสงทำให้สามารถมองภาพที่มีกำลังขยายสูงขึ้นได้ดี
- ลำดับต่อมาให้ผู้ศึกษาทำการปรับกำลังขยายให้สูงขึ้น เมื่อไม่สามารถมองเห็นวัตถุที่ต้องการได้อย่างสะดวก ขั้นตอนนี้จะต้องระมัดระวังอย่างมาก ผู้ส่องกล้องควรปรับโฟกัสเฉพาะปุ่มปรับละเอียดเพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นกับเลนส์ได้
- เมื่อใช้งานเสร็จเรียบร้อยแล้วให้ผู้ส่องกล้องทำความสะอาดและเก็บเครื่องมือให้เรียบร้อย โดยใช้ถุงคลุมหรือเก็บ กล้องจุลทรรศน์ ไว้ในพื้นที่ที่ไม่มีฝุ่นนอกจากนี้ความชื้นของอากาศก็สามารถสร้างความเสียหายให้กับกล้องจุลทรรศน์ได้ด้วยดังนั้นผู้ใช้งานควรดูแลเอาใจใส่ทั้งตอนใช้งานและหลังการใช้งานวิธีนี้จะช่วยยืดอายุการเสื่อมสภาพของกล้องจุลทรรศน์ได้เป็นอย่างดี
สรุป
แม้ว่ากล้องจุลทรรศน์จะถือกำเนิดมาเป็นเวลาหลายร้อยปี แต่การเกิดขึ้นของมันก็สร้างองค์ความรู้ใหม่ ๆ ให้กับโลกใบนี้อย่างนับไม่ถ้วน ไม่ว่าจะเป็นงานด้านวิทยาศาสตร์ การศึกษาทางด้านแพทยศาสตร์ การวิจัยค้นคว้ารวมไปถึงการสร้างบุคลากรที่มีความรู้ความสามารถเกี่ยวกับงานเฉพาะด้าน กล้องจุลทรรศน์เองก็มีส่วนส่งเสริมงานทั้งหมดที่ได้กล่าวไปแล้ว ถึงปัจจุบันจะมีกล้องจุลทรรศน์ เพียง 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือแบบใช้แสงและแบบอิเล็กตรอนก็ตาม แต่เราปฏิเสธไม่ได้ว่ามนุษย์จะสามารถก้าวข้ามความสามารถสร้างเครื่องมือพิเศษแบบนี้ขึ้นมาอีกนับไม่ถ้วนก็เป็นได้ เมื่อถึงเวลานั้นจริง ๆ คงนึกภาพไม่ออกเลยว่าโลกใบนี้จะเฟื่องฟูด้วยการศึกษาค้นคว้าและพัฒนาไปได้ไกลมากอย่างที่เรา ๆ คาดไม่ถึงอย่างแน่นอน
