Микроскопия (англ. Microscopy, нем. Mikroskopie f) — совокупность методов применения микроскопов различной конструкции и принципов работы и способы изготовления микроскопических препаратов.

Принципы микроскопии

Микроскопы разделяют на три основные группы: оптические, электронные и сканирующие зондовые.

Оптические микроскопы работают за счет фокусировки, дифракции и отражения электромагнитных волн видимого диапазона на препарате. Разновидностями оптической микроскопии является флуоресцентная, конфокальная, Многофотонные микроскопия.

Электронный микроскоп построен на том же принципе, только вместо световых волн используются потоки электронов со значительно меньшей длиной волны, позволяет наблюдать объекты размером менее 0,2 микрометра. Различают сканирующие и трансмиссионные электронные микроскопы. Сканирующий, или растровый электронный микроскоп дает меньше разделения (до 0,4 нанометра), но позволяет создать трехмерное изображение поверхности исследуемого объекта. Преимуществом этих микроскопов является широкий диапазон увеличения от 10-кратного до 500 000 раз, что позволяет создавать изображение как относительно больших, так и очень мелких объектов. Такие возможности достигаются точечным пучком электронов, который движется по препарату, с последующим сбором изображения точечно.

Сканирующие зондовые микроскопы используют физический зонд, который движется по поверхности образца. Зонды представляют собой тонкий щуп, подключенный к детектору, который с помощью измерения различных физических взаимодействий (эффект квантового туннелирования, емкость, разность потенциалов, пьезоэффект, магнитное поле, силы Ван-дер-Ваальса и т.д.) точечно сканирует поверхность. В зависимости от типа взаимодействий существует несколько десятков разновидностей сканирующих зондовых микроскопов. Туннельный микроскоп имеет разрешение в десятые и сотые части нанометр, что позволяет получать изображения отдельных атомов в кристаллической решетке твердого тела. Его детектор определяет токи туннелирования, возникающих между зондом и атомами образца. Атомный силовой микроскоп является усовершенствованием туннельного и способен измерять значительное количество механических и магнитных взаимодействий, осуществляемых зонд. Разрешение атомно-силовой микроскопии также достигает размеров отдельных атомов.