Najdôležitejšie vlastnosti mikroskopu

vlastnosti mikroskopu Najvýraznejšia je sila rozlíšenia, zväčšenie predmetu štúdia a definícia.

Mikroskop je nástroj, ktorý sa v priebehu času vyvíjal vďaka použitiu nových technológií, ktoré ponúkajú neuveriteľné obrazy oveľa komplexnejšie a jasné od rôznych prvkov, ktoré sú predmetom štúdia v oblastiach, ako sú biológia, chémia, fyzika, medicíny, medzi mnohými inými disciplínami.

Vysoké rozlíšenie obrázkov, ktoré možno získať pomocou moderných technologických mikroskopov, môže byť naozaj pôsobivé. V súčasnosti je možné pozorovať atómy častíc s úrovňou detailov, ktoré boli pred rokmi nepredstaviteľné.

Existujú tri hlavné typy mikroskopov. Najznámejším je optický alebo svetelný mikroskop, zariadenie, ktoré sa skladá z jedného alebo dvoch šošoviek (zložený mikroskop)..

K dispozícii je aj akustický mikroskop, ktorý pracuje tak, že vytvára obraz z vysokofrekvenčných zvukových vĺn a elektrónových mikroskopov, ktoré sú zatriedené v skenovacích mikroskopoch (SEM, skenovací elektrónový mikroskop) a efekt tunela (STM, skenovací tunelovací mikroskop).

Tieto poskytujú obraz vytvorený zo schopnosti elektrónov "prejsť" cez povrch tuhých látok prostredníctvom tzv. "Tunelového efektu", bežnejšieho v oblasti kvantovej fyziky.

Hoci konformácia a princíp fungovania každého z týchto typov mikroskopov sú rozdielne, zdieľajú rad vlastností, ktoré sú napriek tomu, že sú v niektorých prípadoch merané rôznymi spôsobmi, stále spoločné pre všetkých. To sú zase faktory, ktoré definujú kvalitu obrázkov.

Spoločné vlastnosti mikroskopu

1- Výkon rozlíšenia

Vzťahuje sa na minimálny detail, ktorý môže mikroskop ponúknuť. Záleží na konštrukcii zariadenia a radiačných vlastnostiach. Zvyčajne je tento termín zamenený s „rozlíšením“, ktoré sa vzťahuje na detaily, ktoré mikroskop skutočne dosiahol.

Na lepšie pochopenie rozdielu medzi rozlišovacou schopnosťou a rozlíšením je potrebné vziať do úvahy, že prvý je vlastnosťou nástroja ako takého, definovaného širšie ako "minimálne oddelenie bodov pozorovaného objektu, ktoré možno vnímať za optimálnych podmienok"(Slayter a Slayter, 1992).

Zatiaľ čo na druhej strane, rozlíšenie je minimálne oddelenie medzi bodmi študovaného objektu, ktoré boli skutočne pozorované, v reálnych podmienkach, ktoré sa mohli líšiť od ideálnych podmienok, pre ktoré bol mikroskop navrhnutý..

Z tohto dôvodu, že v niektorých prípadoch nie je pozorované rozlíšenie rovnaké ako maximálne možné za požadovaných podmienok.

Na dosiahnutie dobrého rozlíšenia je okrem výkonu na rozlíšenie potrebné dobré kontrastné vlastnosti mikroskopu a predmetu alebo vzorky, ktoré sa majú pozorovať..

 2- Kontrast alebo definícia

Táto vlastnosť sa týka schopnosti mikroskopu definovať hrany alebo hranice objektu vzhľadom na pozadie, kde sa nachádza..

Je produktom interakcie medzi žiarením (emisia svetla, tepelnej alebo inej energie) a predmetu, ktorý je predmetom štúdie, čo je dôvod inherentný kontrast (vzorka) a. \ t inštrumentálny kontrast (ten so samotným mikroskopom).

Preto je možné pomocou inštrumentálneho odstupňovania kontrastu zlepšiť kvalitu obrazu, takže sa získa optimálna kombinácia variabilných faktorov, ktoré ovplyvňujú dobrý výsledok..

Napríklad v optickom miscrosopio je hlavným zdrojom kontrastu absorpcia (vlastnosť, ktorá definuje jas, tmu, priehľadnosť, nepriehľadnosť a farby pozorované v objekte)..

3 - Zväčšenie

Táto funkcia sa nazýva aj stupeň rozšírenia a táto funkcia nie je väčšia ako číselný vzťah medzi veľkosťou obrázka a veľkosťou objektu.

Zvyčajne sa označuje číslom sprevádzaným písmenom "X", takže mikroskop, ktorého zväčšenie sa rovná 10000X, ponúkne obraz 10 000 krát väčší ako skutočná veľkosť vzorky alebo predmetu, ktorý je pozorovaný..

Na rozdiel od toho, čo by sa dalo myslieť, zväčšenie nie je najdôležitejšou vlastnosťou mikroskopu, pretože počítač môže mať pomerne vysokú úroveň zväčšenia, ale veľmi zlé rozlíšenie.

Z tejto skutočnosti vychádza koncept užitočné zväčšenie, to znamená úroveň nárastu, ktorá v kombinácii s kontrastom mikroskopu skutočne prispieva k obrazu vysokej kvality a ostrosti.

Na druhej strane prázdne alebo falošné zväčšenie, nastane pri prekročení maximálneho užitočného zväčšenia. Od tohto momentu, napriek pokračujúcemu zvyšovaniu imidžu, nebude možné získať viac užitočných informácií, ale naopak, výsledkom bude väčší, ale rozmazaný obraz, pretože rozlíšenie zostáva rovnaké..

Nasledujúci obrázok objasňuje tieto dva pojmy jasným spôsobom:

Zväčšenie je omnoho vyššie v elektrónových mikroskopoch ako v optických mikroskopoch, ktoré dosahujú nárast o 1500X pre najpokročilejšie a dosahujú hodnoty až 30000X v prípade mikroskopov typu SEM.

Čo sa týka skenovacích tunelovacích mikroskopov (STM), rozsah zväčšenia môže dosiahnuť atómové úrovne 100 miliónov krát väčšie ako veľkosť častíc a je dokonca možné ich presunúť a umiestniť do definovaných polí..

záver

Je dôležité zdôrazniť, že podľa vyššie uvedených vlastností každého z uvedených typov mikroskopov má každá z nich špecifickú aplikáciu, ktorá umožňuje optimálne využiť výhody a výhody spojené s kvalitou obrazov..

Ak niektoré typy majú obmedzenia v určitých oblastiach, môžu byť pokryté technológiou iných.

Napríklad skenovacie elektrónové mikroskopy (SEM) sa všeobecne používajú na generovanie obrazov s vysokým rozlíšením, najmä v oblasti chemickej analýzy, hladiny, ktoré sa nedali dosiahnuť mikroskopom šošovky..

Akustický mikroskop sa používa častejšie pri štúdiu netransparentných tuhých materiálov a charakterizácie buniek. Ľahko zistite prázdne miesta v materiáli, ako aj vnútorné defekty, zlomeniny, praskliny a iné skryté prvky.

Zvyčajný optický mikroskop je stále vhodný v niektorých oblastiach vedy pre jeho ľahké použitie, jeho relatívne nízke náklady a pretože jeho vlastnosti stále prinášajú prospešné výsledky pre dané štúdie..

referencie

1. Zobrazovanie akustickou mikroskopiou. Zdroj: smtcorp.com.
2. Akustická mikroskopia. Zdroj: soest.hawaii.edu.
3. Prázdne tvrdenia - nepravdivé zväčšenie. Získané z: microscope.com.
4. Mikroskop, ako sa vyrábajú produkty. Zdroj: encyclopedia.com.
5. Skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM) od Susan Swapp. Zdroj: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. a Slayter H. (1992). Svetelná a elektrónová mikroskopia. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Mikroskop a spôsob jeho použitia. New York, Dover Publications Inc.
8. Galéria STM. Zdroj: researcher.watson.ibm.com.
9. Pochopenie mikroskopov a cieľov. Zdroj: edmundoptics.com
10. Užitočné zväčšovacie rozpätie. Zdroj: microcopyu.com.