MİKROSKOP

İnsanlığın yetiştirdiği en büyük fizik dehalarından biri olan Galileo Galilei bilgin bir dostuna yazdığı mektupta şöyle diyordu:

📜 Bellosguardo, 23 Eylül 1624

«Çok küçük nesneleri görebilmemize imkân veren ve benim olduğu kadar sizin de çok işinize yarayacağını tahmin ettiğim bir âleti bu mektubumla size anlatmama müsaadenizi rica ederim. Bu âleti daha mükemmel bir duruma getirmek istediğim için size yazmakta gecikmiş bulunuyorum. Gerçekten de mercekleri ayarlamak çok güç oldu.

Gözlemlenecek nesne istenildiği zaman döndürülebilecek bir tekerleğin üzerine yapıştırılacaktır. Çünkü mercek bu nesnenin ancak bir kısmını göstermektedir.

Mercek, nesnenin kalınlığına göre yaklaştırılıp uzaklaştırılabilir. Onun için merceğin bulunduğu ayaklık üzerinde hareketli olarak yapılmalı.

Âlet bol ışıklı yerde kullanılmalı ve nesne de kuvvetle aydınlatılmalıdır. Eskiden beri böcekleri merak ederdim. Bu âletle pirenin dehşet verici, sinek ve güvenin çok sevimli hayvancıklar olduklarını gördüm. Hattâ sineklerin cam üzerinde baş aşağı nasıl yürüdüklerini bu sayede anladım.

Eminim ki siz de daha başka binlerce teferruatı keşfedeceksiniz. Bu keşiflerden ilgi çekici olanlarını bana da bildireceğinizi ümit ederim. Kısaca bu âlet bize tabiatın inceliklerini ve her an yeniden meydana gelmekte olan olayları yakından görmek imkânını sağlamaktadır…»

🔍 İLK MİKROSKOP

Galileo Galilei’nin mikroskobu pek basit bir aletti. Bugün mikroskobun (daha doğrusu bileşik mikroskobun) icadı denilince akla ilk gelen isim Galilei’dir. Ama onun gerçek mucidi Zacharias Janssen adında Hollandalı bir gözlükçüdür.

Yakınsak iki merceğin büyütme özelliğinden bir mikroskop düzeninde ilk defa yararlanmayı düşünen Janssen olmuştur (1590). Galilei ise bu yeni âletin önemini derhal kavramış, bize yepyeni bir âlemin ufuklarını açan bu iki mercekli büyütme düzenini bütün bilim dünyasına tanıtmıştır.

Bugün Galilei’nin mikroskobuna uyguladığı tekerlek yerine aydınlatılmış lameller kullanılmaktadır. Gözlenecek nesne cam lamelin üzerine konur, lamelin altındaki düz veya içbükey bir ayna ışınları gözlenecek nesne üzerine toplayıp onu aydınlatır.

Mikroskop, bakılan cisme yani gözlenecek nesneye gelen ışınları kırarak onları daha büyük bir nesneden geliyorlarmış gibi gösterir.

🔎 BASİT MİKROSKOP

Basit mikroskop tıpkı büyüteç bir mercek gibi doğrudan doğruya gözlemlenmekte olan nesneyi büyülten bir sistemdir. Bu çeşit mikroskopların daha Asurlular çağında kullanılmakta olduğu Ninova’da yapılan kazılarda çıkarılan kristal merceklerden anlaşılmaktadır.

Basit mikroskopta gözlenecek nesne mercek ile merceğin odak noktası arasına konur. Elde edilen görüntü, nesneden büyük olmakla birlikte gerçek değildir yani bir perde üzerine izdüşürülemez.

Yalın mikroskobun çalışma ilkesi bayağı bir büyüteç merceğinin büyütme ilkesinden farksızdır.

🔭 BİLEŞİK MİKROSKOP

Mikroskobun araştırma alanında sağladığı kolaylıkları göz önüne alan bilginler bu âletin derhal üstün bir duruma getirilmesi için çalışmalara koyuldular. Böylece büyütme oranı çok daha yüksek olan “Bileşik Mikroskop” meydana geldi.

Bu tip mikroskop doğrudan doğruya gözlenecek nesneyi değil, onun gerçek görüntüsünü büyütmektedir.

Bileşik mikroskop, iki ucunda birer yakınsak mercek bulunan silindir biçimi bir borudan meydana gelir. Bu merceklerden, gözlenecek nesneye yakın olanına “objektif” veya “nesne merceği” denir. Gözlemcinin baktığı öbür merceğe de “oküler” veya “göz merceği” adı verilir.

Gözlenecek nesne objektifin odak noktasından öteye konur. Böylece mikroskop tübünün içinde büyütülmüş olarak gerçek ve “tepetaklak” bir görüntü meydana gelir. Görüntünün gerçek olmasından ötürü üstteki ikinci mercek yani “göz merceği” denilen oküler bunu tıpkı gerçek bir cisim gibi büyültür.

Bu büyütme için tabiatıyla görüntünün bu ikinci merceğin odak uzaklığı içine düşmesini ayarlamak gerekir. Bu defa elde ettiğimiz görüntü “tepetaklak” değildir. Aynı zamanda gerçek bir görüntü de değildir. Ama bu hiçbir şeyi değiştirmez.

Gittikçe gelişen bileşik mikroskoplara iki göz merceği takıldı. Böylece araştırıcı, iki gözüyle birlikte bakabilmekte ve daha az yorulmaktadır.

Ayrı olarak büyütme oranı ayrı ayrı olan nesne mercekleri de bir “revolver” biçiminde düzenlenerek daha geniş gözleme imkânları sağlandı.

⚡ ELEKTRONİK MİKROSKOP

Tıraş olurken kullandığımız tıraş bıçağının koskocaman bir testereden daha tırtıllı olduğunu bilir miydiniz? Hele o kadar saf görünüşlü olan pirinç unu taneciklerinin bir kaktüs kadar dikenli olduğu eğer elektronik mikroskop olmasaydı kimsenin aklına gelmezdi.

Ama elektronik mikroskobu icat eden bilginler bir jiletin tırtıkları veya pirinç unu taneciğinin dikenleriyle pek ilgilenmiyorlar. Onlar için önemli olan şey tabiatın sırlarına biraz daha yaklaşmak, optik mikroskoplarla yani basit mercekli mikroskoplarla ulaşamadıkları gerçekleri aydınlatmaktır.

Bugün hiçbir kitapta elektronik mikroskobu kimin icat ettiği üzerine bir bilgi bulamazsınız. Çünkü bu cihaz çeşitli bilgin ve teknikerlerin yıllarca süren çalışmaları sonucu yavaş yavaş gelişerek meydana gelmiştir. Başta Knoll ve Ruska adlı Alman bilginleri olmak üzere İngilizlerden Crookes ve Thomson, Amerikalılardan Burton, Hillier ve Prebus bu yolda yorulmak bilmeden çalışmışlardır.

Elektronik mikroskop, optik mikroskoptan pek farklı sayılmaz. Yalnız kullandıkları enerjinin biçimi ve donanım yönünden birbirinden ayrılırlar. Optik mikroskopta ışık ışınlarından ve kristal merceklerden yararlanılır. Yeni tip mikroskopta ise elektron ışınları ve magnetik “mercekler” kullanılmaktadır.

Görünüşü sağlayan ışınlar bir elektron yayılma demetinden meydana gelir. Bu elektron ışını demeti, magnetik bobinler arasından geçerken birbirinden uzaklaşarak fluoresan bir ekran üzerinde büyütülmüş bir görüntü sağlarlar.

Optik mikroskop bir cismi en fazla 2500 defa büyültür. Yine optik temele dayanan ultra–mikroskoplar için bu oran 5000’dir. Ama elektronik mikroskop 100.000 defa büyütebilmektedir. Şimdi onun yeni araştırmalarda neden öncelikle kullanıldığını daha iyi anlıyoruz.

Bu mikroskobun endüstri alanında sağladığı araştırma kolaylıkları sayılamayacak kadar çoktur. Birçok kimyasal bileşiğin molekül yapısından tutun, metal alaşımlarının en ince yapısını, en gizli hayati olaylara hükmeden basit virüs ve bakteriler dünyasına hep bu yeni mikroskobun tuttuğu elektronik ışık yardımıyla nüfuz edebiliyoruz.