Nejdůležitější vlastnosti mikroskopu

4209
Philip Kelley

The vlastnosti mikroskopu Nejvýraznější jsou síla rozlišení, zvětšení studovaného objektu a definice. Tyto schopnosti umožňují studium mikroskopických objektů a mají aplikace v různých studijních oborech..

Mikroskop je nástroj, který se časem vyvinul díky aplikaci nových technologií, které nabízejí neuvěřitelné obrazy mnohem úplnější a jasnější z různých prvků, které jsou předmětem studia v oborech jako biologie, chemie, fyzika, medicína mnoho dalších oborů.

Obrázky ve vysokém rozlišení, které lze získat pomocí nejmodernějších mikroskopů, mohou být skutečně působivé. Dnes je možné pozorovat atomy částic s takovou úrovní detailů, která byla před lety nepředstavitelná.

Existují tři hlavní typy mikroskopů. Nejznámější je optický nebo světelný mikroskop, zařízení, které se skládá z jedné nebo dvou čoček (složený mikroskop).

K dispozici je také akustický mikroskop, který pracuje tak, že vytváří obraz z vysokofrekvenčních zvukových vln, a elektronové mikroskopy, které se zase dělí na skenovací mikroskopy (SEM, skenovací elektronový mikroskop) a tunelový efekt (STM, skenovací tunelovací mikroskop).

Ty poskytují obraz vytvořený ze schopnosti elektronů „procházet“ povrchem pevné látky pomocí takzvaného „tunelového efektu“, běžnějšího v oblasti kvantové fyziky..

Přestože se konformace a princip fungování každého z těchto typů mikroskopů liší, sdílejí řadu vlastností, které i přes to, že jsou v některých případech měřeny různými způsoby, jsou stále společné pro všechny. To jsou zase faktory, které určují kvalitu obrázků.

Společné vlastnosti mikroskopu

1- Síla rozlišení

Týká se to minimálních detailů, které může mikroskop nabídnout. Závisí to na konstrukci zařízení a na vlastnostech záření. Obvykle je tento termín zaměňován s „rozlišením“, které odkazuje na detail skutečně dosažený mikroskopem..

Pro lepší pochopení rozdílu mezi rozlišovací schopností a rozlišovací schopností je třeba vzít v úvahu, že první z nich je vlastnictvím nástroje jako takového, definovaného širší formou „minimální oddělení bodů na pozorovaném objektu, které lze vnímat za optimálních podmínek”(Slayter and Slayter, 1992).

Zatímco na druhou stranu, rozlišení je minimální separace mezi body studovaného objektu, které byly skutečně pozorovány, za reálných podmínek, které se mohly lišit od ideálních podmínek, pro které byl mikroskop navržen..

Z tohoto důvodu se v některých případech pozorované rozlišení nerovná maximální možné hodnotě za požadovaných podmínek..

K získání dobrého rozlišení jsou kromě síly rozlišení vyžadovány dobré kontrastní vlastnosti jak mikroskopu, tak pozorovaného objektu nebo vzorku..

 dva- Kontrast nebo definice

Obraz ve vysokém rozlišení jednobuněčného organismu. Přes Youtube.

Tato vlastnost odkazuje na schopnost mikroskopu definovat hrany nebo limity objektu s ohledem na pozadí, kde se nachází..

Je to produkt interakce mezi zářením (emise světla, tepelné nebo jiné energie) a studovaným objektem, a proto mluvíme o inherentní kontrast (číslo vzorku) a instrumentální kontrast (ten se samotným mikroskopem).

Proto je možné pomocí odstupňování instrumentálního kontrastu zlepšit kvalitu obrazu tak, aby byla získána optimální kombinace proměnných faktorů, které ovlivňují dobrý výsledek..

Například v optickém mikroskopu je hlavním zdrojem kontrastu absorpce (vlastnost, která definuje světlost, tmavost, průhlednost, opacitu a barvy pozorované v objektu)..

3 - Zvětšení

Pyl viděný mikroskopem.

Tato vlastnost, nazývaná také stupeň zvětšení, není nic jiného než numerický vztah mezi velikostí obrazu a velikostí objektu..

Obvykle se označuje číslem doprovázeným písmenem „X“, takže mikroskop, jehož zvětšení se rovná 10 000 X, nabídne obraz 10 000krát větší, než je skutečná velikost pozorovaného vzorku nebo objektu..

Navzdory tomu, co by si někdo myslel, zvětšení není nejdůležitější vlastností mikroskopu, protože počítač může mít poměrně vysoké zvětšení, ale velmi špatné rozlišení..

Z této skutečnosti koncept užitečné zvětšení, tj. úroveň zvětšení, která v kombinaci s kontrastem mikroskopu skutečně poskytuje vysoce kvalitní a ostrý obraz.

Na druhou stranu prázdné nebo falešné zvětšení, dojde při překročení maximálního užitečného zvětšení. Od tohoto okamžiku, navzdory pokračujícímu zvětšování obrazu, nebudou získány žádné další užitečné informace, ale výsledkem bude naopak větší, ale rozmazaný obraz, protože rozlišení zůstává stejné.

Následující obrázek jasně ukazuje tyto dva koncepty:

Zvětšení je mnohem vyšší u elektronových mikroskopů než u optických mikroskopů, které u nejpokročilejších dosahují zvětšení 1500X, přičemž první dosahuje u mikroskopů typu SEM až 30000X..

Co se týče skenovacích tunelovacích mikroskopů (STM), rozsah zvětšení může dosáhnout atomových úrovní 100 milionůkrát větší než velikost částice a je dokonce možné je přesunout a umístit do definovaných uspořádání..

Závěr

Je důležité zdůraznit, že podle výše vysvětlených vlastností každého ze zmíněných typů mikroskopů má každý konkrétní aplikaci, která umožňuje optimálně využívat výhod a výhod týkajících se kvality obrazů. ..

Pokud mají některé typy v určitých oblastech omezení, mohou být pokryty technologií ostatních.

Například rastrovací elektronové mikroskopy (SEM) se obecně používají ke generování obrazů s vysokým rozlišením, zejména v oblasti chemické analýzy, úrovní, které by nebylo možné dosáhnout mikroskopem čočky..

Akustický mikroskop se používá častěji při studiu neprůhledných pevných materiálů a charakterizaci buněk. Snadno detekujte mezery v materiálu i vnitřní vady, zlomeniny, praskliny a další skryté předměty.

Konvenční optický mikroskop je nadále užitečný v některých oblastech vědy kvůli jeho snadnému použití, relativně nízkým nákladům a protože jeho vlastnosti stále přinášejí prospěšné výsledky pro dané studie..

Reference

  1. Zobrazování akustickou mikroskopií. Obnoveno z: smtcorp.com.
  2. Akustická mikroskopie. Obnoveno z: soest.hawaii.edu.
  3. Prázdné pohledávky - falešné zvětšení. Obnoveno z: microscope.com.
  4. Mikroskop, jak se vyrábějí produkty. Obnoveno z: encyclopedia.com.
  5. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) od Susan Swapp. Obnoveno z: serc.carleton.edu.
  6. Slayter, E. a Slayter H. (1992). Světelná a elektronová mikroskopie. Cambridge, Cambridge University Press.
  7. Stehli, G. (1960). Mikroskop a jak jej používat. New York, Dover Publications Inc.
  8. Galerie obrázků STM. Obnoveno z: researcher.watson.ibm.com.
  9. Porozumění mikroskopům a cílům. Obnoveno z: edmundoptics.com
  10. Užitečný rozsah zvětšení. Obnoveno z: microscopyu.com.

Zatím žádné komentáře