I microscopi vengono utilizzati sia nelle aule scolastiche che per effettuare importanti valutazioni nei laboratori medici e in altre microtecnologie. I diversi tipi sono progettati per questi diversi usi e quindi varieranno in base alla loro risoluzione, ingrandimento, profondità di campo, campo visivo, metodo di illuminazione, grado di automazione e tipo di immagine che producono. Esistono essenzialmente tre categorie di microscopio: elettronico, confocale e composto.
I microscopi elettronici sono dispositivi di ingrandimento estremamente sofisticati. Questi sono usati in archeologia, medicina e geologia per osservare superfici e strati di oggetti come organi e rocce. Invece di usare la luce, questi dispositivi puntano un flusso di elettroni verso il campione e i computer collegati analizzano come gli elettroni vengono dispersi dal materiale. Il campione deve essere sospeso all’interno di una camera a vuoto.
Con i microscopi elettronici a trasmissione, uno scienziato ottiene una visione di sezioni 2-D dell’oggetto a diverse profondità. Naturalmente, con strumenti così potenti, sia il grado di ingrandimento che la risoluzione, ovvero la nitidezza dell’immagine, sono molto alti. I microscopi elettronici a scansione sono leggermente diversi in quanto scansionano un campione placcato in oro per fornire una visione 3D della superficie di un oggetto. Questa vista è in bianco e nero, ma offre un’immagine straordinaria, ad esempio, delle minuscole colline e valli di un osso di dinosauro.
Un microscopio confocale è un passo indietro rispetto ai tipi precedenti. Utilizza un raggio laser per illuminare un campione, la cui immagine viene quindi migliorata digitalmente per la visualizzazione sul monitor di un computer. Il campione è spesso tinto di un colore brillante in modo che il laser dia un’immagine più contrastante. È montato su un vetrino proprio come nella biologia del liceo. Questi dispositivi sono controllati automaticamente e gli specchietti motorizzati aiutano con la messa a fuoco automatica.
I tipi più semplici si trovano nelle aule di tutto il mondo: i microscopi composti. Questi sono azionati interamente a mano e utilizzano la normale luce ambientale del sole o una lampadina per illuminare l’esemplare. Qualunque cosa un utente voglia guardare è montata tra due vetrini e agganciata sotto l’obiettivo principale, e usa un quadrante per mettere a fuoco l’immagine. Questi strumenti utilizzano una semplice serie di lenti di ingrandimento e specchi per portare l’immagine su un oculare, proprio come un telescopio.
I microscopi composti sono usati principalmente in biologia. Danno una fetta 2-D di un oggetto, ma possono raggiungere un ingrandimento abbastanza alto da vedere parti di cellule eucariotiche, una ciocca di capelli o schiuma di stagno. Sfortunatamente, non hanno una risoluzione eccellente, quindi l’immagine potrebbe essere sfocata. I microscopi stereoscopici, come suggerisce il nome, forniscono un’immagine 3D di elementi bisecati, come il tessuto muscolare o un organo. In questo caso, l’ingrandimento è scarso, quindi lo spettatore non può distinguere celle separate, ma la risoluzione è molto migliorata.