Cara Kerja Mikroskop: Dari Mikroskop Sederhana hingga Teknologi Paling Canggih
Mikroskop bekerja dengan prinsip dasar yang sama: memperbesar objek kecil agar dapat diamati dengan jelas. Namun, seiring perkembangan teknologi, cara kerja mikroskop berevolusi dari sistem optik sederhana hingga teknologi berbasis elektron, atom, dan komputasi canggih.
Berikut penjelasan lengkapnya berdasarkan jenis mikroskop.
1. Cara Kerja Mikroskop Sederhana
Mikroskop Lensa Tunggal
Mikroskop sederhana adalah bentuk paling awal dari mikroskop dan hanya menggunakan satu lensa cembung.
Prinsip Kerja:
- Objek diletakkan dekat dengan lensa
- Cahaya dipantulkan atau diteruskan melalui objek
- Lensa membiaskan cahaya sehingga objek tampak lebih besar
Ciri Utama:
- Perbesaran rendah–menengah
- Gambar diperbesar tetapi belum terlalu detail
- Contoh: mikroskop Leeuwenhoek
Prinsip ini sama seperti kaca pembesar, hanya dengan kualitas lensa lebih baik.
2. Cara Kerja Mikroskop Cahaya Majemuk (Compound Microscope)
Mikroskop cahaya adalah jenis yang paling umum digunakan di sekolah dan laboratorium.
Komponen Utama:
- Sumber cahaya (lampu atau cermin)
- Kondensor
- Lensa objektif
- Lensa okuler
Prinsip Kerja:
- Cahaya dari lampu diarahkan ke preparat melalui kondensor
- Preparat diterangi secara merata
- Lensa objektif memperbesar bayangan pertama (real image)
- Lensa okuler memperbesar kembali bayangan tersebut
- Mata melihat bayangan akhir yang telah diperbesar
Rumus Dasar Perbesaran:
Total perbesaran = perbesaran objektif × perbesaran okuler
Kelebihan:
- Mudah digunakan
- Cocok untuk sel, jaringan, dan mikroorganisme
Keterbatasan:
- Resolusi maksimal ±200 nanometer
- Tidak bisa melihat virus atau struktur atom
3. Cara Kerja Mikroskop Binokuler
Mikroskop binokuler bekerja dengan prinsip yang sama seperti mikroskop cahaya majemuk, namun menggunakan dua lensa okuler.
Cara Kerja Tambahan:
- Cahaya dibagi ke dua jalur optik
- Kedua mata melihat objek secara bersamaan
Keunggulan:
- Lebih nyaman untuk pengamatan lama
- Gambar lebih stabil
- Mengurangi kelelahan mata
Penting: mikroskop binokuler bukan 3D, hanya lebih ergonomis.
4. Cara Kerja Mikroskop Stereo
Mikroskop stereo (dissecting microscope) memberikan tampilan 3 dimensi semu.
Prinsip Kerja:
- Menggunakan dua jalur optik terpisah
- Setiap mata melihat sudut yang sedikit berbeda
- Otak menggabungkannya menjadi efek 3D
Digunakan Untuk:
- Objek besar
- Bedah mikro
- Elektronika dan biologi lapangan
5. Cara Kerja Mikroskop Elektron (TEM & SEM)
Mikroskop elektron tidak menggunakan cahaya, melainkan berkas elektron.
a. Transmission Electron Microscope (TEM)
Prinsip Kerja:
- Elektron ditembakkan dari electron gun
- Berkas elektron menembus sampel yang sangat tipis
- Elektron yang lolos ditangkap oleh detektor
- Sistem komputer mengubah sinyal menjadi gambar
Keunggulan:
- Resolusi hingga skala nanometer
- Melihat struktur internal sel dan virus
Kekurangan:
- Preparasi sampel rumit
- Tidak bisa untuk objek hidup
b. Scanning Electron Microscope (SEM)
Prinsip Kerja:
- Elektron dipindai ke permukaan sampel
- Elektron pantul dikumpulkan detektor
- Data diolah menjadi gambar permukaan
Keunggulan:
- Gambar permukaan sangat detail
- Efek visual seperti 3D
6. Cara Kerja Mikroskop Berbasis Atom (STM & AFM)
Jenis ini tidak menggunakan cahaya atau elektron untuk pencitraan langsung.
a. Scanning Tunneling Microscope (STM)
Prinsip Kerja:
- Ujung probe sangat tajam didekatkan ke permukaan
- Terjadi efek quantum tunneling
- Arus listrik berubah sesuai jarak atom
STM mampu melihat atom satu per satu, tetapi hanya untuk material konduktif.
b. Atomic Force Microscope (AFM)
Prinsip Kerja:
- Ujung probe menyentuh atau mendekati permukaan
- Gaya tarik/tolak atom terdeteksi
- Perubahan gaya diterjemahkan menjadi peta permukaan
Keunggulan:
- Resolusi atom
- Bisa digunakan di udara dan cairan
- Cocok untuk biologi dan material
7. Cara Kerja Mikroskop Super-Resolusi
Mikroskop ini memanipulasi cahaya agar bisa melampaui batas difraksi.
Prinsip Umum:
- Mengatur cahaya fluoresen secara terkontrol
- Mengaktifkan molekul satu per satu
- Menggabungkan ribuan citra menjadi satu gambar resolusi tinggi
Contoh:
- STED
- PALM
- STORM
Digunakan untuk sel hidup dan biologi molekuler.
8. Cara Kerja Mikroskop Paling Canggih Saat Ini: Cryo-EM
Cryo-Electron Microscopy (Cryo-EM)
Prinsip Kerja:
- Sampel biologis dibekukan sangat cepat
- Struktur alami tetap terjaga
- Elektron ditembakkan ke sampel
- Ribuan gambar diambil
- Komputer membangun model 3D resolusi tinggi
Keunggulan:
- Resolusi mendekati tingkat atom
- Tidak merusak struktur biologis
- Sangat penting untuk riset obat dan vaksin
Ringkasan Cara Kerja Mikroskop Berdasarkan Jenis
| Jenis Mikroskop | Prinsip Utama |
|---|---|
| Sederhana | Pembiasan cahaya |
| Cahaya | Perbesaran lensa ganda |
| Binokuler | Dua jalur optik |
| Stereo | Sudut pandang ganda |
| TEM | Elektron menembus sampel |
| SEM | Elektron memindai permukaan |
| STM | Arus tunneling atom |
| AFM | Gaya antar atom |
| Cryo-EM | Elektron + pendinginan ekstrem |
Kesimpulan
Cara kerja mikroskop berkembang dari pembiasan cahaya sederhana hingga teknologi kompleks berbasis elektron, atom, dan komputasi. Setiap jenis mikroskop memiliki prinsip kerja dan fungsi berbeda sesuai kebutuhan pengamatan.
Semakin canggih mikroskop, semakin dalam manusia memahami kehidupan dan materi.
PT. Anugrah Niaga Mandiri siap menjadi partner terpercaya untuk solusi alat laboratorium berkualitas.
| Our Office : | Jl. Radin Inten II No. 61A Duren Sawit |
| Phone : | 0816-1740-8900, (021) 8690-6782, (021) 8690-6783 |
| Fax : | (021) 8690 6781 |
| E-mail : | sales@anm.co.id – anugrah.niaga.mandiri@gmail.com |
| Website : | http://www.anm.co.id |
