НАЙВАЖЛИВІШІ ВЛАСТИВОСТІ МІКРОСКОПА - ТЕХНОЛОГІЯ - 2025

У найбільш видатних властивості мікроскопа є роздільна здатність, то збільшення об'єкта дослідження і визначення. Ці можливості дозволяють вивчати об’єкти мікроскопа і мають застосування в різних галузях дослідження.

Мікроскоп - це інструмент, який еволюціонував з часом, завдяки застосуванню нових технологій пропонувати неймовірні зображення набагато повніші та зрозуміліші різні елементи, які є об’єктом дослідження в таких галузях, як біологія, хімія, фізика, медицини, серед багатьох інших дисциплін.

Зображення високої чіткості, які можна отримати за допомогою вдосконалених мікроскопів, можуть бути досить вражаючими. Сьогодні можна спостерігати атоми частинок з рівнем деталізації, який років тому був немислимий.

Існує три основні типи мікроскопів. Найбільш відомий - оптичний або світловий мікроскоп - прилад, який складається з однієї або двох лінз (складений мікроскоп).

Існує також акустичний мікроскоп, який працює, створюючи зображення з високочастотних звукових хвиль, і електронні мікроскопи, які в свою чергу класифікуються на скануючі (SEM, скануючий електронний мікроскоп) і тунельні (STM, скануючий тунельний) мікроскопи. Мікроскоп).

Останні забезпечують образ, сформований із здатності електронів "пропускати" поверхню твердого тіла за допомогою так званого "тунельного ефекту", більш поширеного в галузі квантової фізики.

Хоча конформація та принцип роботи кожного з цих типів мікроскопів різні, вони поділяють ряд властивостей, які, незважаючи на те, що в деяких випадках вимірюються по-різному, залишаються загальними для всіх. Це, у свою чергу, фактори, які визначають якість зображень.

Загальні властивості мікроскопа

1- Сила роздільної здатності

Це стосується мінімальних деталей, які може запропонувати мікроскоп. Це залежить від конструкції обладнання та радіаційних властивостей. Зазвичай цей термін плутають з "роздільною здатністю", що стосується деталей, фактично досягнутих мікроскопом.

Щоб краще зрозуміти різницю між роздільною потужністю та роздільною здатністю, слід враховувати, що перше є властивістю інструменту як такого, визначеного ширше як "мінімальне розділення точок спостережуваного об'єкта, яке може сприйматися за умов оптимально »(Слейтер і Слайтер, 1992).

Хоча, з іншого боку, роздільна здатність - це мінімальний поділ між точками досліджуваного об'єкта, які насправді спостерігалися, в реальних умовах, які могли бути різними від ідеальних умов, для яких був розроблений мікроскоп.

Саме з цієї причини в деяких випадках спостерігається роздільна здатність не дорівнює максимально можливим при бажаних умовах.

Для отримання хорошої роздільної здатності, крім потужності роздільної здатності, потрібні хороші контрастні властивості як мікроскопа, так і об'єкта чи зразка, який слід спостерігати.

2- Контраст або визначення

Образ високої чіткості одноклітинного організму. Через Youtube.

Ця властивість посилається на здатність мікроскопа визначати ребра або межі об'єкта по відношенню до фону, де він знаходиться.

Це продукт взаємодії між випромінюванням (випромінюванням світла, теплової або іншої енергії) та досліджуваним об'єктом, тому ми говоримо про притаманний контраст (зразок) і інструментальний контраст (мікроскоп самого ).

Ось чому за допомогою поступового інструментального контрасту можна покращити якість зображення, щоб отримати оптимальне поєднання змінних факторів, що впливають на хороший результат.

Наприклад, в оптичному мікроскопі поглинання (властивість, що визначає світлоту, темряву, прозорість, непрозорість та кольори, що спостерігаються в об'єкті) є основним джерелом контрасту.

3- Збільшення

Пилок, що спостерігається через мікроскоп.

Також його називають ступенем збільшення, ця характеристика є не що інше, як числова залежність між розміром зображення та розміром об'єкта.

Зазвичай його позначають цифрою, що супроводжується буквою "X", тому мікроскоп, збільшення якого дорівнює 10000X, запропонує зображення в 10000 разів більше, ніж фактичний розмір зразка чи предмета, що спостерігається.

На відміну від того, що можна подумати, збільшення не є найважливішою властивістю мікроскопа, оскільки комп'ютер може мати досить високий рівень збільшення, але дуже погану роздільну здатність.

З цього факту виводиться концепція корисного збільшення, тобто рівня збільшення, який у поєднанні з контрастом мікроскопа справді забезпечує якісне та чітке зображення.

З іншого боку, порожнє або помилкове збільшення відбувається при перевищенні максимального корисного збільшення. З цього моменту, незважаючи на продовження розширення зображення, більше корисної інформації не буде отримано, а навпаки, результат буде більшим, але розмитим зображенням, оскільки роздільна здатність залишається такою ж.

Наступний малюнок наочно ілюструє ці два поняття:

Збільшення набагато вище в електронних мікроскопах, ніж в оптичних мікроскопах, які досягають збільшення 1500X для найбільш передових, колишній досягає рівнів до 30000X у випадку мікроскопів типу SEM.

Що стосується скануючих тунельних мікроскопів (СТМ), то діапазон збільшення може досягати атомних рівнів у 100 мільйонів разів більше розміру частинки, і навіть можливо їх перемістити та розмістити у визначених схемах.

висновок

Важливо зазначити, що відповідно до властивостей, пояснених вище кожного з типів мікроскопів, кожен з них має специфічне застосування, що дозволяє оптимально використовувати переваги та переваги щодо якості зображень.

Якщо деякі типи мають обмеження в певних областях, вони можуть бути охоплені технологією інших.

Наприклад, скануючі електронні мікроскопи (SEM) зазвичай використовуються для отримання зображень високої роздільної здатності, особливо в галузі хімічного аналізу, рівнів, до яких не вдалося досягти лінзовим мікроскопом.

Акустичний мікроскоп використовується частіше при дослідженні непрозорих твердих матеріалів та характеристиці клітин. Легко виявляйте порожнечі матеріалу, а також внутрішні дефекти, переломи, тріщини та інші приховані предмети.

Зі свого боку, звичайний оптичний мікроскоп продовжує бути корисним у деяких галузях науки через простоту використання, відносно низьку вартість та через те, що його властивості все ще дають корисні результати для цих досліджень.

Список літератури

1. Акустична мікроскопія. Відновлено з: smtcorp.com.
2. Акустична мікроскопія. Відновлено з: soest.hawaii.edu.
3. Порожні претензії - помилкове збільшення. Відновлено з: microscope.com.
4. Мікроскоп, як виготовляються вироби. Відновлено з: encyclopedia.com.
5. Скануюча електронна мікроскопія (SEM) Susan Swapp. Відновлено з: serc.carleton.edu.
6. Слейтер, Е. та Слейтер Х. (1992). Світлова та електронна мікроскопія. Кембридж, Кембриджський університетський прес.
7. Стелі, Г. (1960). Мікроскоп та способи його використання. Нью-Йорк, Dover Publications Inc.
8. Галерея зображень STM Відновлено: исследователь.watson.ibm.com.
9. Розуміння мікроскопів та цілей. Відновлено з: edmundoptics.com
10. Корисний діапазон збільшення. Відновлено з: microscopyu.com.