SVARĪGĀKĀS MIKROSKOPA ĪPAŠĪBAS - TEHNOLOĢIJAS - 2025

Par spilgtākie īpašības mikroskopa ir atrisināt jauda, palielinājums par objektu izpēti un definīciju. Šīs iespējas ļauj pētīt mikroskopa objektus, un tām ir pielietojums dažādās pētījumu jomās.

Mikroskops ir instruments, kas laika gaitā ir attīstījies, pateicoties jauno tehnoloģiju izmantošanai, lai piedāvātu neticamus, daudz pilnīgākus un asākus attēlus no dažādiem elementiem, kas ir pētījumu objekts tādās jomās kā bioloģija, ķīmija, fizika, medicīna, starp daudzām citām disciplīnām.

Augstas izšķirtspējas attēli, ko var iegūt, izmantojot uzlabotus mikroskopus, var būt diezgan iespaidīgi. Mūsdienās ir iespējams novērot daļiņu atomus ar tādu detalizācijas pakāpi, kāda pirms gadiem nebija iedomājama.

Ir trīs galvenie mikroskopu veidi. Vispazīstamākais ir optiskais vai gaismas mikroskops, ierīce, kas sastāv no vienas vai divām lēcām (saliktais mikroskops).

Ir arī akustiskais mikroskops, kas darbojas, veidojot attēlu no augstfrekvences skaņas viļņiem, un elektronu mikroskopi, kas savukārt tiek klasificēti skenējošos (SEM, skenējošā elektronu mikroskopā) un tuneļu (STM, skenējošā tuneļa) mikroskopos. Mikroskops).

Pēdējie nodrošina attēlu, kas veidots no elektronu spējas "iziet" cauri cietas vielas saturam ar tā saukto "tuneļa efektu", kas ir vairāk izplatīts kvantu fizikas jomā.

Lai arī katra šāda veida mikroskopu uzbūve un darbības princips ir atšķirīgi, tiem ir virkne īpašību, kas, neskatoties uz to, ka dažos gadījumos tos mēra dažādos veidos, joprojām ir kopīgi visiem. Tie savukārt ir faktori, kas nosaka attēlu kvalitāti.

Mikroskopa kopīgās īpašības

1- Izšķirtspējas spēks

Tas attiecas uz minimālo detaļu, ko mikroskops var piedāvāt. Tas ir atkarīgs no iekārtas konstrukcijas un starojuma īpašībām. Parasti šo terminu sajauc ar "izšķirtspēju", kas attiecas uz detaļu, kuru mikroskops faktiski sasniedz.

Lai labāk izprastu atšķirību starp izšķirtspējas jaudu un izšķirtspēju, ir jāņem vērā, ka pirmā ir instrumenta kā tāda īpašība, kas plašāk definēts kā "minimālais novērojamā objekta punktu atstatums, ko var uztvert noteiktos apstākļos optimāls ”(Slayter and Slayter, 1992).

No otras puses, izšķirtspēja ir minimālais attālums starp faktiski novērotajiem pētāmā objekta punktiem reālos apstākļos, kas varēja atšķirties no ideālajiem apstākļiem, kādiem mikroskops tika izveidots.

Šī iemesla dēļ dažos gadījumos novērotā izšķirtspēja nav vienāda ar maksimālo iespējamo vēlamajos apstākļos.

Lai iegūtu labu izšķirtspēju, papildus izšķirtspējas spējai ir vajadzīgas arī laba mikroskopa, kā arī novērotā objekta vai parauga kontrasta īpašības.

2 - Kontrasts vai definīcija

Vienšūnas organisma augstas izšķirtspējas attēls. Izmantojot Youtube.

Šis īpašums attiecas uz mikroskopa spēju noteikt objekta malas vai robežas attiecībā pret fonu, kur tas atrodas.

Tas ir starojuma (gaismas, siltuma vai citas enerģijas izstarojuma) un pētāmā objekta mijiedarbības produkts, tāpēc mēs runājam par raksturīgo kontrastu (parauga kontrastu) un instrumentālo kontrastu (pats mikroskops) ).

Tieši tāpēc, graduējot instrumentālo kontrastu, ir iespējams uzlabot attēla kvalitāti, lai iegūtu optimālu mainīgo faktoru kombināciju, kas ietekmē labu rezultātu.

Piemēram, optiskajā mikroskopā galvenā kontrasta avots ir absorbcija (īpašība, kas nosaka objektā novēroto gaišumu, tumsu, caurspīdīgumu, necaurredzamību un krāsas).

3 - palielinājums

Ziedputekšņi, kas redzami caur mikroskopu.

Saukta arī par palielinājuma pakāpi, šī īpašība nav nekas cits kā skaitliskā saistība starp attēla izmēru un objekta lielumu.

Parasti to apzīmē ar ciparu, kam pievienots burts "X", tāpēc mikroskops, kura palielinājums ir vienāds ar 10000X, piedāvās attēlu, kas ir 10 000 reizes lielāks par novērojamā parauga vai objekta faktisko izmēru.

Pretēji tam, ko varētu domāt, palielinājums nav vissvarīgākais mikroskopa īpašums, jo datoram var būt diezgan augsts palielinājuma līmenis, bet ļoti slikta izšķirtspēja.

No šī fakta tiek iegūts noderīga palielinājuma jēdziens, tas ir, palielinājuma līmenis, kas apvienojumā ar mikroskopa kontrastu patiesi nodrošina augstas kvalitātes un asu attēlu.

No otras puses, tukšs vai nepatiess palielinājums notiek, ja tiek pārsniegts maksimālais lietderīgais palielinājums. No šī brīža, neskatoties uz attēla turpināšanu, vairāk noderīgas informācijas netiks iegūta, bet, tieši pretēji, rezultāts būs lielāks, bet neskaidrs attēls, jo izšķirtspēja paliek nemainīga.

Šis attēls skaidri parāda šos divus jēdzienus:

Elektronu mikroskopos palielinājums ir daudz lielāks nekā optiskajos mikroskopos, kas vismodernākajiem sasniedz 1500X palielinājumu, SEM tipa mikroskopu gadījumā bijušie sasniedz līmeni līdz 30000X.

Runājot par skenējošiem tunelēšanas mikroskopiem (STM), palielinājuma diapazons var sasniegt atomu līmeņus, kas ir 100 miljoni reizes lielāki par daļiņu izmēru, un ir pat iespējams tos pārvietot un ievietot noteiktā izkārtojumā.

secinājums

Ir svarīgi norādīt, ka saskaņā ar iepriekšminētajām īpašībām katram no pieminētajiem mikroskopu veidiem katram no tiem ir noteikts pielietojums, kas ļauj optimāli izmantot priekšrocības un priekšrocības attiecībā uz attēlu kvalitāti.

Ja dažiem veidiem noteiktos apgabalos ir ierobežojumi, tos var aptvert citu tehnoloģija.

Piemēram, skenējošus elektronu mikroskopus (SEM) parasti izmanto augstas izšķirtspējas attēlu ģenerēšanai, it īpaši ķīmiskās analīzes jomā, līmeņos, kurus nevar sasniegt ar objektīva mikroskopu.

Akustisko mikroskopu biežāk izmanto nepārredzamu cietu materiālu izpētei un šūnu raksturošanai. Viegli atklāt tukšumus materiālā, kā arī iekšējos defektus, lūzumus, plaisas un citus slēptus priekšmetus.

No otras puses, parastais optiskais mikroskops dažās zinātnes jomās joprojām ir noderīgs, jo to ir viegli lietot, tas ir salīdzinoši lēts un tāpēc, ka tā īpašības joprojām dod labvēlīgus rezultātus attiecīgajiem pētījumiem.

Atsauces

1. Akustisko mikroskopiju attēlveidošana. Atgūts no: smtcorp.com.
2. Akustiskā mikroskopija. Atgūts no: soest.hawaii.edu.
3. Tukšas pretenzijas - kļūdains palielinājums. Atgūts no: microscope.com.
4. Mikroskops, kā tiek izgatavoti produkti. Atgūts no: encyclopedia.com.
5. Skanējošā elektronu mikroskopija (SEM), autore Susana Swapp. Atgūts no: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. un Slayter H. (1992). Gaismas un elektronu mikroskopija. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Mikroskops un kā to izmantot. Ņujorka, Dover Publications Inc.
8. STM attēlu galerija. Atgūts no: pētnieks.watson.ibm.com.
9. Izpratne par mikroskopiem un mērķiem. Atgūts no: edmundoptics.com
10. Noderīgs palielinājuma diapazons. Atgūts no: microscopyu.com.