광학현미경과 실체현미경 비교하기

  초등학교부터 고등학교까지 한번쯤 현미경을 사용했었습니다. 우리가 일반적으로 쉽게 접할 수 있는 현미경에는 광학현미경과 실체현미경이 있는데요. 두 현미경을 자세히 알아보고 차이점을 알아보겠습니다.

 

1. 광학현미경

  광학현미경은 빛을 투과시켜서 시료의 내부를 확대해서 보는 기구입니다. 아래 사진으로 자세히 알아보겠습니다.

  가. 렌즈

  눈을 갖다대는 부분인 접안렌즈와 시료와 직접 마주 보는 부분인 대물렌즈 이렇게 두 가지로 구성됩니다. 보통 접안렌즈의 배율은 10배이고, 대물렌즈의 경우 일반적으로 4개로 구성되어 있는데, 렌즈 뭉치를 회전시켜서 원하는 배율의 렌즈를 가운데에 둘 수 있습니다. 대물렌즈는 렌즈의 크기가 클수록 배율이 커지는데 보통 4배, 10배, 40배, 100배의 배율을 가집니다. 현미경의 배율은 '접안렌즈의 배율' 곱하기 '대물렌즈의 배율'로 결정되기 때문에 결국 전체 배율은 40배, 100배, 400배, 1000배라고 할 수 있습니다.

 

  나. 밝기 조절

  제가 학교 다니던 90년대만 해도 저희 학교의 광학현미경 아래쪽에는 반사경이 달려있어서 가능하면 창가쪽에서 햇빛을 거울로 반사시켜 현미경을 사용했던 기억이 있습니다. 하지만 요즘 현미경은 대부분 전기로 작동하는 광원과 광원 스위치, 광원 조절 다이얼까지 있습니다. 광학현미경에서 전기가 필요한 유일한 부분입니다. 또한 요즘은 간단하게 충전식 광학현미경도 있기 때문에 위 사진의 현미경처럼 따로 전기 플러그를 꽂지 않아도 편하게 현미경을 사용할 수 있습니다.

 

  다. 초점 맞추기

  사람의 시야의 경우 물체가 멀어지고 가까워지고 할 때, 눈 안의 수정체의 두께가 조절되면서 저절로 초점을 잡을 수 있겠지만 현미경은 물체의 위치에 맞게 우리가 직접 렌즈와의 거리를 조절해 주어야 합니다. 그래서 물체를 올려놓는 부분인 재물대를 위아래로 움직여주는 장치가 필요하고, 그 부분이 조동나사와 미동나사입니다. 나사를 양 손으로 잡고 돌리면서 재물대의 높이를 조절하는데, 보통은 재물대를 가장 높이 올린 후 조동나사로 내리면서 초점을 잡게 됩니다. 조동나사는 크게 움직일 때, 미동나사는 작고 미세하게 움직일 때 사용하기 때문에, 마지막 초점 잡을 때는 미동나사를 이용하면 정밀한 조정이 가능합니다.

 

프레파라트를 재물대에 올려놓은 모습

2. 실체현미경

  실체현미경도 빛을 이용하기 때문에 넓게 보면 광학현미경에 속합니다. 다만 목적이 다르기 때문에 기능도 다릅니다. 아래 사진에서 확인해보겠습니다.

  가. 렌즈

  광학현미경과 똑같이 접안렌즈와 대물렌즈가 있습니다. 위 사진의 모델은 접안렌즈 배율이 10배, 대물렌즈 배율은 2배, 4배로 조절가능합니다. 따라서 전체 배율은 20배, 40배로 광학현미경에 비해 배율의 크기가 작습니다.

 

  나. 광원

  모델마다 다르지만 광원 스위치와 조절 다이얼이 있는데, 광학현미경과의 차이점은 광원이 아래에서도 비추지만 위에서도 비춥니다. 실체현미경의 목적이 살아있는 시료의 전체적인 모습을 보는 것이기 때문에, 빛을 투과시키는 것과 반사시키는 작용이 모두 필요하며 시료를 입체적으로 관찰할 수 있게 합니다.

 

  다. 초점 맞추기

  광학현미경만큼 배율이 크지 않기 때문에 높낮이를 조절하는 나사는 한 종류만 있습니다. 또한 광학현미경이 재물대의 높이를 조절했다면 실체현미경은 재물대는 바닥에 고정되어 있고 렌즈 전체를 위아래로 조절하게 됩니다.

 

실체현미경으로 초파리 관찰하기

 

3. 광학현미경과 실체현미경의 비교

  광학현미경은 생물체의 세포나 세포 내의 구조를 관찰하고자 할 때 사용합니다. 학생들의 관찰학습이나 병원 등에서 주로 사용하는 것으로 프레파라트를 만들어서 프레파라트를 통과한 빛의 상을 보도록 되어 있습니다. 프레파라트란, 받침유리(슬라이드글라스)에 관찰하고자 하는 얇은 시료를 두고 덮개유리(커버글라스)를 덮어서 만드는 시료입니다. 따라서, 생물의 세포나 세포 안의 물질을 관찰할 때 사용하게 되며, 배율이 40배~1000배로 비교적 높습니다.

  실체현미경은 육안으로 보이는 작은 생물을 확대해서 보고자 할 때 사용하는 현미경으로 옛날에는 해부현미경이라고 불렀으나 6차 교육과정부터 실체현미경으로 용어를 통일하여 사용하고 있습니다. 이 현미경의 특징은 프레파라트를 만들 필요가 없고 실제의 물체를 재물대에 올려놓고 위나 측면에서 비추는 빛을 이용하여 반사된 빛의 상을 보는 것입니다. 작은 생물의 외형적 구조를 관찰할 때 사용하기 때문에 배율이 20배~40배로 상대적으로 낮습니다.