Найбільш важливі властивості мікроскопа

The властивості мікроскопа Найбільш видатними є сила дозволу, збільшення об'єкта дослідження і визначення.

Мікроскоп - це інструмент, який з часом розвивався завдяки застосуванню нових технологій, щоб запропонувати неймовірні зображення набагато більш повно і зрозуміло з різних елементів, які є предметом дослідження в таких областях, як біологія, хімія, фізика, медицина, серед багатьох інших дисциплін.

Висока роздільна здатність зображень, які можна отримати за допомогою мікроскопів передової технології, може бути дійсно вражаючою. В даний час можна спостерігати атоми частинок з рівнем деталізації, який багато років тому був немислимий.

Існують три основних типи мікроскопів. Найбільш відомим є оптичний або світловий мікроскоп, пристрій, що складається з однієї або двох лінз (складений мікроскоп)..

Існує також акустичний мікроскоп, який працює шляхом створення зображення з високочастотних звукових хвиль і електронних мікроскопів, які по черзі класифікуються в скануючих мікроскопах (SEM, скануючий електронний мікроскоп) і тунельний ефект (STM, скануючий тунельний мікроскоп).

Останні забезпечують зображення, утворене від здатності електронів "проходити" через поверхню твердого тіла за допомогою так званого "тунельного ефекту", більш поширеного в області квантової фізики..

Хоча конформація і принцип роботи кожного з цих типів мікроскопів відрізняються, вони поділяють ряд властивостей, які, незважаючи на те, що в деяких випадках вимірюються різними способами, все ще є загальними для всіх. Це, в свою чергу, фактори, які визначають якість зображень.

Загальні властивості мікроскопа

1. Сила резолюції

Це пов'язано з мінімальною деталізацією, яку може запропонувати мікроскоп. Це залежить від конструкції обладнання та властивостей випромінювання. Зазвичай цей термін плутають з "роздільною здатністю", що відноситься до деталей, реально досягнутим мікроскопом.

Щоб краще зрозуміти різницю між роздільною здатністю та роздільною здатністю, необхідно враховувати, що перший є властивістю інструменту як такого, визначеного більш широко, як "мінімальне розділення точок спостережуваного об'єкта, які можуть бути сприйняті в оптимальних умовах"(Slayter і Slayter, 1992).

Оскільки, з іншого боку, роздільна здатність є мінімальним розділенням між точками досліджуваного об'єкта, які фактично спостерігалися, в реальних умовах, які могли б відрізнятися від ідеальних умов, для яких був розроблений мікроскоп..

Саме з цієї причини, що в деяких випадках спостережувана роздільна здатність не дорівнює максимально можливому при бажаних умовах.

Для отримання гарної роздільної здатності, крім потужності дозволу, потрібні хороші властивості контрасту, як мікроскопа, так і об'єкта або зразка, що підлягають спостереженню..

 2- Контраст або визначення

Це властивість відноситься до здатності мікроскопа визначати ребра або межі об'єкта по відношенню до фону, де він знаходиться..

Вона є продуктом взаємодії радіації (випромінювання світла, теплової або іншої енергії) і досліджуваного об'єкта, тому властивий контраст (зразок) і інструментальний контраст (з мікроскопом).

Тому за допомогою інструментального контрастування можна поліпшити якість зображення, щоб отримати оптимальну комбінацію змінних факторів, що впливають на хороший результат..

Наприклад, в оптичному мікроскопіі поглинання (властивість, що визначає ясність, темність, прозорість, непрозорість і кольори, що спостерігаються в об'єкті) є основним джерелом контрасту.

3- Збільшення

Також називається ступенем розширення, ця функція не більше, ніж числове співвідношення між розміром зображення та розміром об'єкта.

Зазвичай позначається числом, що супроводжується літерою "X", тому мікроскоп, збільшення якого дорівнює 10000X, надасть зображення в 10000 разів більше фактичного розміру зразка або об'єкта під спостереженням.

Всупереч тому, що можна подумати, збільшення не є найважливішою властивістю мікроскопа, оскільки комп'ютер може мати досить високий рівень збільшення, але дуже низький дозвіл..

Від цього виходить поняття корисне збільшення, тобто, рівень підвищення, який, у поєднанні з контрастом мікроскопа, дійсно сприяє зображенню високої якості та різкості.

З іншого боку, порожнє або помилкове збільшення, виникає, коли перевищено максимальне корисне збільшення. З цього моменту, незважаючи на продовження збільшення іміджу, більше корисної інформації не буде отримано, але навпаки, результат буде більшим, але розмитим зображенням, оскільки дозвіл залишається незмінним.

Наступний малюнок ілюструє ці дві концепції ясним чином:

Збільшення в електронних мікроскопах набагато вище, ніж у оптичних мікроскопах, що досягають збільшення 1500X для найбільш просунутих, досягаючи колишнього на рівнях до 30000X у випадку мікроскопів типу SEM..

Що стосується скануючих тунельних мікроскопів (STM), діапазон збільшення може досягати атомних рівнів у 100 мільйонів разів більше розміру частинки, і навіть можна перемістити їх і помістити їх у визначені масиви..

Висновок

Важливо зазначити, що відповідно до описаних вище властивостей кожного з згаданих типів мікроскопів кожна з них має специфічне застосування, що дозволяє оптимально скористатися перевагами та вигодами, пов'язаними з якістю зображень..

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

Наприклад, скануючі електронні мікроскопи (SEM) зазвичай використовуються для створення зображень з високою роздільною здатністю, особливо в області хімічного аналізу, рівнів, які не можуть бути досягнуті мікроскопом об'єктива..

Акустичний мікроскоп використовується частіше при дослідженні непрозорих твердих матеріалів і характеризації клітин. Легко виявляйте порожні простори всередині матеріалу, а також внутрішні дефекти, тріщини, тріщини та інші приховані елементи.

Зі свого боку, звичайний оптичний мікроскоп залишається корисним у деяких галузях науки з огляду на його легкість у використанні, його відносно низьку вартість і тому, що його властивості все ще створюють корисні результати для досліджень.

Список літератури

1. Візуалізація акустичної мікроскопії. Отримано з: smtcorp.com.
2. Акустична мікроскопія. Отримано з: soest.hawaii.edu.
3. Порожні претензії - помилкове збільшення. Відновлено з: microscope.com.
4. Мікроскоп, як виготовляються продукти. Отримано з: encyclopedia.com.
5. Скануюча електронна мікроскопія (SEM) компанією Susan Swapp. Отримано з: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. та Slayter H. (1992). Світла та електронна мікроскопія. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Мікроскоп і спосіб його використання. Нью-Йорк, Dover Publications Inc.
8. Галерея зображень STM. Отримано з: researcher.watson.ibm.com.
9. Розуміння мікроскопів і цілей. Отримано з: edmundoptics.com
10. Діапазон корисного збільшення. Отримано з: microscopyu.com.