Mikroskop – Pengertian, Sejarah, Fungsi, Jenis, Bagian & Cara Kerja

Mikroskop adalah salah satu alat yang bekerja dengan prinsip cahaya atau disebut sebagai alat optik. Mikroskop biasanya digunakan di dalam laboratorium dan digunakan untuk mengamati sesuatu dengan ukuran yang sangat kecil. Fungsi ini berkaitan dengan istilah ‘mikroskop’ yang kemudian digunakan untuk merujuk pada suatu alat optik.

Seiring perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan, jenis mikroskop terus mengalami perkembangan sehingga menghasilkan versi yang lebih canggih. Perkembangan mikroskop telah melalui sejarah panjang sebagai alat untuk membantu manusia mengamati obyek mikroskopis.

Pengertian Mikroskop

Umumnya mikroskop dipahami sebagai salah satu alat optik yang digunakan manusia untuk membantu melihat dan mengamati benda yang berukuran sangat kecil. Materi yang diamati menggunakan alat ini tidak memungkinkan untuk dapat dilihat dengan mata telanjang.

Merujuk pada pengertian umum ini, mikroskop diartikan sebagai alat untuk melihat benda kecil yang berukuran mikro.

pengamatan mikroskop Pixabay

Sementara itu secara epistimologis istilah ‘mikroskop’ adalah istilah yang berasal dari Bahasa Yunani, yaitu ‘mikro’ yang berarti ‘kecil’ dan ‘scopein’ yang berarti ‘melihat’. Jika kedua kata tersebut digabungkan, mala pengertian mikroskop adalah alat yang digunakan untuk melihat benda berukuran kecil dengan memperbesar bayangan benda tersebut sampai berkali-kali lipat dari ukuran sesungguhnya.

Bayangan benda pada mikroskop dapat diperbesar hingga 40 kali lipat, 100 kali lipat, hingga 1000 kali lipat tergantung lensa yang digunakan. Skala perbesaran tersebut sangat dipengaruhi oleh perkembangan teknologi yang terus menghasilkan inovasi baru dalam bidang sains.  

Sejarah Mikroskop

Mikroskop yang kita kenal saat ini telah mengalami perkembangan sejarah yang begitu panjang. Sejarah mikroskop tidak lepas dari perkembangan alat optik yang menjadi cikal bakal penemuan teknologi yang lebih inovatif, termasuk berbagai macam alat optik sederhana.

1. Optik Permukaan Melengkung

Penerapan sifat optik dari suatu permukaan benda melengkung pertama kali dilakukan oleh Euclid pada tahun 3000 SM, Ptolemy (127-151) dan Alhazan di awal abad ke-11 Masehi. Akan tetapi ketiga orang tersebut sebatas memanfaatkan permukaan optik dalam pemakaian praktis tanpa menerapkan pembesaran optik seperti cara kerja mikroskop.

2. Pemanfaatan Lensa

Pemanfaatan lensa untuk mengamati dan melihat benda berukuran kecil mulai dilakukan sekitar abad ke-16 Masehi oleh dua ilmuwan, yaitu Leonardo da Vinci dan Maurolyco. Berawal dari tahap ini kemudian muncul seorang pria bernama Zacharias Janssen yang berkebangsaan Belanda dan dikenal sebagai Bapak Penemu Mikroskop pada tahun 1950 Masehi.

3. Purwarupa Mikroskop Zacharias Jannssen

Zacharias Jannsen merupakan seorang pembuat kacamata yang bekerja bersama Hans Jannsen. Pasangan ayah dan anak ini berhasil menemukan teknik memakai dua lensa cembung pada satu tabung. Alat optis ini mempunyai kemampuan untuk melihat objek dengan perbesaran mencapai 150 kali lipat dari ukuran sebenarnya.

4. Mikroskop Galileo

Berawal dari prototip yang ditemukan oleh Zacharias Jannsen, kemudian lahir penelitian lain yang dilakukan oleh Galileo Galilei pada tahun 1610. Galileo memasang beberapa lensa optik di dalam satu tabung timah yang menghasilkan mikroskop optik sederhana. Penemuan tersebut kemudian diberi nama mikroskop Galileo.

Sayangnya alat yang dibuat dari lensa optik tersebut mempunyai kemampuan sangat terbatas dalam melakukan perbesaran suatu objek. Sebab limit difraksi cahaya pada lensa optik ditentukan oleh seberapa panjang gelombang cahaya yang masuk, yaitu 200 nanometer. Sehingga mikroskop hanya bisa mengamati objek yang berukuran lebih kecil dari panjang tersebut.  

5. Penemuan Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723)

Anthony van Leeuwenhoek merupakan seorang pria berkebangsaan Belanda yang berhasil mengembangkan perbesaran mikroskop. Namanya sangat terkenal dalam sejarah mikroskop, meskipun Leeuwenhoek bukanlah seorang ilmuwan melainkan berprofesi sebagai wine tester di kota Delf.

Dalam kesehariannya Leeuwenhoek kerap memanfaatkan kaca pembesar untuk melihat serat yang ada pada kain. Namun ia sangat tertarik pada pengamatan benda-benda sekitar sehingga dengan mikroskop sederhana miliknya, Leeuwenhoek sering melakukan pengamatan terhadap air hujan, air sungai, ludah, bahkan feses untuk mengamati objek kecil yang bergerak di dalamnya.

Obyek kecil yang bergerak tersebut kemudian diberi nama ‘animacule’ atau hewan sangat kecil. Leeuwenhoek terus menumpuk lensa dalam jumlah banyak pada lempengan perak sampai akhirnya ada 250 mikroskop yang memiliki kemampuan perbesaran sampai 200 dan 300 kali lipat. Semua hasil pengamatan tersebut ia tulis dan dikirim ke British Royal Society.

Di antara surat yang dikirimkan Leeuwenhoek, beberapa diantaranya memuat animacule yang nantinya akan dikenal sebagai protozoa dan bentuk-bentuk bakteri lain. Pada akhirnya semua hasil penelitian Leeuwenhoek melahirkan cabang ilmu baru yang kita kenal saat ini sebagai mikrobiologi dan membuatnya disebut sebagai penemu ilmu mikrobiologi.

6. Robert Hooke

Robert Hooke merupakan seorang pria berkebangsaan Inggris. Oleh masyarakat setempat ia juga dikenal sebagai Bapak Mikroskop. Hal ini menunjukkan bahwa setiap warga negara yang memberi sumbangsih terhadap perkembangan mikroskop mempunyai versi bapak penemunya masing-masing.

Sumbangan pikiran yang diberikan oleh Robert Hooke terhadap perkembangan mikroskop sangatlah penting. Sebab Hooke melahirkan begitu banyak desain yang digunakan hingga saat ini. Banyaknya desain yang diciptakan Hooke sepadan dengan fakta bahwa lebih dari separuh hidupnya dihabiskan untuk meneliti mikroskop.

7. Mikroskop Abad ke-19

Seiring berjalannya waktu, mikroskop terus mengalami pemutakhiran. Pada pertengahan abad ke-19 mikroskop telah mempunyai desain dan instrumen yang canggih seperti yang umum digunakan saat ini. Negara yang menjadi produsen alat optik ini antara lain Italia, Amerika, Jerman, China, dan Jepang.

Fungsi Mikroskop

Berdasarkan pengertiannya, maka alat optik ini pada dasarnya berfungsi untuk membantu manusia dalam melihat objek berukuran sangat kecil yang tidak bisa diamati oleh mata telanjang. Contoh obyek mikroskopis yang hanya bisa diamati dengan mikroskop antara lain jaringan hewan, tumbuhan, protozoa, bakteri, dan virus.

Akan tetapi sesuai perkembangan ilmu pengetahuan, fungsi mikroskop mulai melebihi dari fungsi dasar tersebut. Bahkan dengan teknologi yang lebih modern banyak penelitian yang menghasilkan jenis mikroskop dengan desain khusus dan digunakan untuk pengamatan objek sangat detail.

Jenis Mikroskop

Secara umum jenis mikroskop yang dikenal dalam dunia sains dan teknologi ada dua macam, yaitu mikroskop optik atau cahaya dan mikroskop elektron. Akan tetapi dalam kenyataannya ada begitu banyak istilah mikroskop yang biasa digunakan untuk merujuk pada suatu jenis tertentu.

1. Mikroskop Cahaya (Optik)

Mikroskop cahaya atau mikrsokop optik adalah jenis yang ditemukan pertama kali dalam sejarah penemuan alat optik ini. Sesuai dengan namanya, prinsip kerja mikroskop cahaya ialah memanfaatkan cahaya sebagai sumber untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk memperbesar bayangan objek yang diteliti.

Cahaya yang digunakan dapat berupa cahaya matahari ataupun cahaya lampu. Pada mikroskop ini terdapat lensa yang berfungsi untuk memusatkan cahaya pada objek yang diamati. Mikroskop cahaya adalah jenis yang paling banyak dijumpai, terutama di sekolah sebagai alat peraga pembelajaran sains.

Umumnya mikroskop cahaya dilengkapi dengan tiga lensa objektif yang dapat melakukan pembesaran. Ketiga lensa objektif tersebut mampu melakukan pembesaran lemah, yaitu 4 dan 10 kali, pembesaran sedang 40 kali, dan pembesaran kuat 100 kali. Selain itu mikroskop juga mempunyai lensa okuler dengan pembesaran maksimal 10 kali.

Dengan begitu mikroskop cahaya mampu untuk memperbesar bayangan objek sampai 1.000 kali dari ukuran sesungguhnya. Mikroskop cahaya dapat dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan jumlah lensa okuler yang dimilikinya, yaitu monokuler, binokuler, dan trinokuler.

  • Mikroskop Monokuler. Sesuai namanya, jenis ini hanya memiliki satu lensa okuler dan dianggap sebagai desain mikroskop paling tua dan sederhana tetapi banyak digunakan di sekolah. Pengamatan menggunakan jenis hanya menggunakan satu mata, sehingga objek yang diamati fokus terhadap panjang dan lebarnya.
  • Mikroskop Binokuler. Jenis ini mempunyai dua lensa okuler dan bisa digunakan untuk mengamati objek dengan menggunakan dua mata. Mikroskop binokuler juga biasa disebut mikroskop stereo. Jenis ini memiliki kemampuan untuk mengamati objek tiga dimenasi. Rata-rata pemakaian mikroskop ini adalah untuk keperluan laboratorium.
  • Mikroskop Trinokuler. Ciri khas mikroskop trinoluer adalah jumlah lensa yang dimiliki sebanyak tiga buah. Pengamatan objek dilakukan dengan menggunakan dua mata serta bisa dipasang kamera yang terhubung dengan monitor. Mikroskop trinokuler biasa dipakai untuk mempresentasikan suatu objek.  

2. Mikroskop Elektron

Mikroskop elektron adalah mikroskop yang memanfaatkan elektron sebagai sumber energi untuk memperbesar bayangan dari objek penelitian. Jenis ini memanfaatkan medan magnet untuk menggantikan lensa yang berfungsi memusatkan energi pada objek pengamatan. Dengan kemampuan tersebut, maka jenis mikroskop elektro menjadi yang paling modern dan canggih.

Jumlah perbesaran obyek yang dapat diamati dengan mikroskop elektron sangatlah besar, yaitu mencapai dua juta kali ukuran asli objek pengamatan baik dengan menggunakan metode elektro magnetik ataupun elektro statik.

Ada dua jenis mikroskop elektron, yaitu transmisi elektron dan elektron scanning sebagai berikut:

  • Transmission Electron Microscope (TEM) atau Mikroskop Transmisi Elektron. Mikroskop jenis ini bekerja dengan cara menembuskan elektron pada objek pengamatan, kemudian tampilan obyek tersebut akan tampil pada suatu layar.
  • Scanning Electron Microscope (SEM) atau Mikroskop Elektron Scanning. Jenis mikroskop ini bekerja dengan menghasilkan gambar permukaan, struktur, dan jaringan suatu objek pengamatan. Gambar yang dihasilkan juga berbentuk tiga dimensi.

Bagian-Bagian Mikroskop

Mikroskop yang kini banyak dipakai di sekolah dan laboratorium tersusun atas berbagai macam bagian. Bagian-bagian tersebut secara umum dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu bagian optik dan bagian non optik atau lebih dikenal sebagai bagian mekanik.

bagian mikroskop dosenbiologi.com

1. Bagian Optik

Bagian optik pada mikroskop terdiri atas lima unsur yang meliputi lensa objektif, lensa okuler, diagrafma, kondensor, dan cermin. Berikut ini adalah pengertian dan fungsi dari setiap bagian tersebut.

  • Lensa Okuler. Bagian ini terletak paling atas atau berada di ujung mikroskop dan merupakan bagian yang biasanya paling dekat dengan mata saat melakukan pengamatan. Lensa inilah yang membuat seorang pengamat dapat melihat bayangan objek yang diperbesar dari lensa objektif. Beberapa perbesaran lensa okuler antara lain 6 kali, 10 kali, dan 12 kali.
  • Lensa Objektif. Lensa ini merupakan bagian yang terletak paling dekat dekat dengan objek pengamatan. Umumnya mikroskop mempunyai tiga lensa objektif dengan perbesaran 10 kali, 40 kali, dan 100 kali. Saat memakai lensa ini pengamat harus mengoleskan minyak emersi pada objek sebagai pelumas sehingga bayangan nampak lebih jelas. Sebab semakin besar perbesaran, maka obyek semakin dekat dengan lensa.
  • Diagfragma. Bagian ini berada di bawah meja preparat dan berfungsi sebagai pengatur intensitas cahaya yang masuk dan sampai pada preparat atau objek pengamatan.
  • Kondensor. Kondensor merupakan bagian dari mikroskop yang bisa diputar ke atas ataupun ke bawah. Fungsi kondensor yaitu untuk mengumpulkan cahaya matahari yang telah dipantulkan oleh cermin untuk dipusatkan kembali menuju objek yang diteliti.
  • Cermin. Mikroskop mempunyai cermin yang berfungsi menerima dan mengarahkan cahaya yang diperoleh dengan cara memantulkan cahaya tersebut.

2. Bagian Mekanik (Non-optik)

Bagian mekanik pada mikroskop adalah istilah yang ditujukan untuk bagian non-optik. Bagian ini terdiri atas tujuh unsur, yaitu revolver, tabung, lengan, meja benda, pemutar kasar atau makrometer, pemutar halus atau mikrometer, dan kaki atau penyangga.

  • Revolver. Bagian ini adalah tuas penyangga lensa objektif. Fungsi dari revolver ialah untuk mengatur pembesaran pada lensa objektif sesuai keinginan pengamat.
  • Tabung Mikroskop. Komponen tabung merupakan bagian yang fungsinya sebagai penghubung antara lensa objektif dan lensa okuler.
  • Lengan Mikroskop. Lengan adalah bagian yang berperan penting untuk mikroskop, karena selain menjadi rangka, bagian ini juga menjadi tempat yang dipegang oleh pengamat termasuk saat memindahkan mikroskop. Sehingga tangan tidak perlu menyentuh bagian lain, termasuk lensa.
  • Meja Benda. Bagian ini juga disebut meja preparat yang merupakan suatu bidang berukuran kecil pada mikroskop sebagai tempat untuk meletakkan benda yang ingin diamati. Meja benda ini dilengkapi dengan klip atau capit untuk menjepit obyek pengamatan agar tidak bergeser.
  • Makrometer atau Pemutar Kasar. Makrometer adalah tuas putar yang dilengkapi fitur horizontal ataupun vertikal. Fungsi makrometer adalah untuk menaikkan dan menurunkan tabung mikroskop secara cepat agar objek dapat diamati secara jelas.
  • Mikrometer atau Pemutar Halus. Fungsi mikrometer juga tidak jauh berbeda dengan makromoter, yaitu berupa tuas putar dengan fitur horizontal dan vertikal. Namun secara lebih spesifik mikrometer berfungsi menaikkan dan menurunkan tabung dengan kecepatan lambat agar mendapat gambar objek pengamatan yang lebih fokus dan detail.
  • Kaki Mikroskop merupakan bagian tambahan dan tidak seluruh mikroskop memiliki bagian ini. Kaki tersebut berfungsi sebagai penyangga ketika mikroskop diletakkan di atas bidang yang tidak rata dan sebagai bagian yang dipegang saat dipindahkan. Kaki ini dapat diputar untuk mengatur ketinggiannya agar mendapatkan posisi yang tepat.

Cara Menggunakan Mikroskop

Saat pertama kali membeli mikroskop biasanya telah dilengkapi dengan tuntunan penggunaan. Petunjuk tersebut memuat cara pemasangan bagian-bagian mikroskop, khususnya bagian yang bersifat sensitif terhadap sentuhan hingga cara pemakaiannya.

cara menggunakan mikroskop Pixabay

Berikut ini adalah cara pemakaian mikroskop cahaya sebagai jenis yang paling umum digunakan.

  • Mikroskop diletakkan di atas meja atau bidang datar dan stabil. Pastikan bahwa media yang ditempati menaruh mikroskop kokoh sehingga tidak mudah bergerak atau goyah.
  • Beberapa jenis mikroskop dapat langsung digunakan dan ada juga yang memerlukan tenaga listrik. Oleh sebab itu jika jenis yang dipakai harus terhubung dengan sumber listrik, maka pastikan kabel mikroskop dapat menjangkau sumber listrik agar mudah dihubungkan.
  • Siapkan objek pengamatan di dekat mikroskop.
  • Saat menggunakan mikroskop, hal pertama yang dilakukan adalah mengendurkan makrometer atau pemutar kasar agar obyek pengamatan dapat diletakkan di atas meja benda atau meja preparat.
  • Atur objek pengamatan dengan cara sedemikian rupa termasuk posisinya, kemudian letakkan objek tersebut di atas meja preparat dan jepit agar tidak bergeser saat sedang diteliti.
  • Setelah objek pengamatan mendapat posisi yang pas, putar revolver untuk mencari pembesaran yang diperlukan untuk melakukan pengamatan objek, seperti pembesaran 4 kali, 10 kali, 40 kali, atau 100 kali.
  • Jika mikroskop menggunakan energi dari cahaya matahari maka atur cermin mikroskop agar cahaya yang diperoleh dapat fokus pada objek penelitian. Akan tetapi jika jenis mikroskop yang digunakan membutuhkan cahaya lampu, maka cukup nyalakan lampu sebagai sumber cahaya.
  • Proses pengamatan sudah bisa dilakukan sampai pada tahap ini. Pengamat dapat mengatur revolver lensa untuk memperoleh perbesaran sesuai yang dibutuhkan. Namun yang perlu diperhatikan dalam tahap ini adalah jarak antara lensa objektif dan meja preparat sebaiknya agak jauh agar terhindar dari gesekan.
  • Beberapa mikroskop dengan spesifikasi cukup baik dilengkapi dengan lampu, sehingga pengamat dapat mengatur tingkat pencahayaan mulai dari redup hingga terang.
  • Makrometer dan mikrometer biasanya terdiri atas beberapa unit dalam satu mikroskop. Pemakaian makrometer dan mikrometer yang berada di preparat dapat dilakukan dengan digeser ke kanan atau ke kiri, sedang mikrometer dan makrometer yang terletak di lengan mikrsokop digeser ke atas dan ke bawah.

Perawatan Mikroskop

Mikroskop merupakan alat optik yang sangat sensitif. Oleh karena itu dibutuhkan perawatan hat-hati agar awet dan performanya tetap optimal. Berikut ini adalah beberapa cara merawat mikrokop secara sederhana, yaitu:

  • Ketika membawa mikroskop pastikan posisi tangan kanan digunakan untuk memegang lengan mikroskop dan tangan kiri untuk menopang mikroskop itu sendiri.
  • Pada saat meletakkan mikroskop di atas bidang datar hindari dengan cara mengayun, menggetarkan, apalagi melambungkannya. Begitu pula ketika mengangkat alat optik ini jangan sekali-kali memegang tabungnya sebab beberapa bagian mikroskop akan terlepas jika bagian tersebut diangkat.
  • Setelah memakai mikroskop pastikan membersihkannya dengan teliti agar noda atau jamur tidak tertinggal. Selain itu akan lebih baik jika mikroskop ditutup dengan plastik dan dimasukkan ke dalam kotak penyimpanannya untuk mengindari debu yang dapat menempel.
  • Simpan mikroskop di dalam ruang kering dan sebaiknya diletakkan di dalam lemari yang dilengkapi lampu agar kelembaban bisa terminimalisir. Suhu yang paling baik adalah suhu ruangan yang tidak begitu panas ketika siang hari.
  • Lensa mikroskop adalah bagian yang paling sensitif tetapi tetap harus dibersihkan. Gunakan kain yang lembut, kertas lensa, ataupun kapas penghisap yang sudah dibasahi air bersabun, xilol, atau alkohol. Bersihkan lensa secara hati-hati sebab bagian ini rentan terhadap goresan yang dapat mengganggu proses pengamatan.
  • Apabila mikroskop harus dibawa dan menempuh jarak jauh, maka sebaiknya lepaskan semua bagian mikroskop agar terhindar dari kerusakan pada komponennya. Letakkan mikroskop di dalam kotak penyimpanannya.