TÄRKEIMMÄT MIKROSKOOPIN OMINAISUUDET - TEKNIIKKA - 2026

Huomattavin ominaisuudet mikroskoopin ovat erotuskyky, suurennus tutkimuskohde ja määritelmän. Nämä ominaisuudet mahdollistavat mikroskooppiobjektien tutkimuksen, ja niitä voidaan käyttää erilaisilla tutkimusaloilla.

Mikroskooppi on ajan myötä kehittynyt instrumentti, jonka ansiosta uudet tekniikat tarjoavat uskomattomia kuvia, jotka ovat paljon täydellisempiä ja terävämpiä erilaisista elementeistä, joita tutkitaan esimerkiksi biologian, kemian, fysiikan aloilla, lääketiede, monien muiden tieteenalojen joukossa.

Teräväpiirtokuvat, jotka voidaan saada edistyneillä mikroskoopeilla, voivat olla varsin vaikuttavia. Nykyään on mahdollista tarkkailla hiukkasatomia sellaisella yksityiskohtaisuustasolla, jota vuotta sitten ei ollut kuviteltu.

Mikroskooppeja on kolme päätyyppiä. Tunnetuin on optinen tai valomikroskooppi, laite, joka koostuu yhdestä tai kahdesta linssistä (yhdistemikroskooppi).

Siellä on myös akustinen mikroskooppi, joka toimii luomalla kuva korkeataajuuksisilta ääniaalloilta, ja elektronimikroskoopit, jotka puolestaan ​​luokitellaan skannaus (SEM, skannaava elektronimikroskooppi) ja tunnelointimikroskoopeihin (STM, skannaustunnelointi). Mikroskooppi).

Viimeksi mainitut tuottavat kuvan, joka muodostuu elektronien kyvystä "kulkea" kiinteän aineen pinnan läpi ns. Tunnelitehosteella, joka on yleisempi kvanttifysiikan alalla.

Vaikka kunkin näiden tyyppisten mikroskooppien rakenne ja toimintaperiaate ovat erilaiset, niillä on joukko ominaisuuksia, jotka huolimatta siitä, että joissakin tapauksissa mitataan eri tavoin, pysyvät kaikille yhteisinä. Nämä ovat puolestaan ​​tekijät, jotka määrittävät kuvien laadun.

Mikroskoopin yhteiset ominaisuudet

1- Resoluution teho

Se liittyy pienimpiin yksityiskohtiin, joita mikroskooppi voi tarjota. Se riippuu laitteen suunnittelusta ja säteilyominaisuuksista. Yleensä tämä termi sekoitetaan "erottelukykyyn", joka viittaa mikroskoopin tosiasiallisesti saavuttamiin yksityiskohtiin.

Resoluutiovoiman ja resoluution välisen eron ymmärtämiseksi paremmin on otettava huomioon, että ensin mainittu on instrumentin ominaisuus sellaisenaan, joka määritellään laajemmin "tarkkaileman objektin pisteiden vähimmäisvälein, jotka voidaan havaita olosuhteissa optimaalinen ”(Slayter and Slayter, 1992).

Toisaalta resoluutio on tutkittavan kohteen tosiasiallisesti havaittujen pisteiden pienin etäisyys tosiasiallisissa olosuhteissa, jotka olisivat voineet poiketa ihanteellisista olosuhteista, joille mikroskooppi on suunniteltu.

Tästä syystä tietyissä tapauksissa havaittu resoluutio ei ole suurin mahdollinen halutuissa olosuhteissa.

Hyvän resoluution saavuttamiseksi tarvitaan resoluution tehon lisäksi sekä mikroskoopin että tarkkailtavan kohteen tai näytteen hyvät kontrastiominaisuudet.

2 - Kontrasti tai määritelmä

Teräväpiirtokuva yksisoluisesta organismista. Youtuben kautta.

Tämä ominaisuus viittaa mikroskoopin kykyyn määritellä kohteen reunat tai rajat suhteessa taustaan ​​missä se on.

Se on säteilyn (valon, termisen tai muun energian säteily) ja tutkittavan kohteen välinen vuorovaikutuksen tuote, minkä vuoksi puhumme luontaisesta (näytteen) kontrastista ja instrumentaalisesta kontrastista (itse mikroskoopilla).).

Siksi instrumentaalisen kontrastin asteikolla on mahdollista parantaa kuvan laatua siten, että saadaan optimaalinen yhdistelmä hyvään tulokseen vaikuttavista muuttuvista tekijöistä.

Esimerkiksi optisessa mikroskoopissa absorptio (ominaisuus, joka määrittelee objektissa havaitun vaaleuden, pimeyden, läpinäkyvyyden, opasiteetin ja värit) on tärkein kontrastin lähde.

3 - suurennus

Siitepöly mikroskoopin läpi.

Tätä ominaisuutta kutsutaan myös suurennusasteeksi, se on vain numeerinen suhde kuvan koon ja kohteen koon välillä.

Sitä merkitään yleensä numerolla, jota seuraa kirjain "X", joten mikroskooppi, jonka suurennus on yhtä suuri kuin 10000X, tarjoaa kuvan, joka on 10 000 kertaa suurempi kuin tutkittavan näytteen tai kohteen todellinen koko.

Toisin kuin voidaan ajatella, suurennus ei ole mikroskoopin tärkein ominaisuus, koska tietokoneella voi olla melko korkea suurennustaso, mutta erittäin huono resoluutio.

Tästä tosiasiasta johdetaan hyödyllisen suurennuksen käsite, toisin sanoen suurennustaso, joka yhdessä mikroskoopin kontrastin kanssa todella tarjoaa korkealaatuisen ja terävän kuvan.

Toisaalta tyhjä tai väärä suurennus tapahtuu, kun suurin hyödyllinen suurennus ylitetään. Tästä eteenpäin, vaikka kuvan suurentamista jatketaan, hyödyllistä tietoa ei saada, vaan päinvastoin, tuloksena on suurempi mutta epäselvä kuva, koska resoluutio pysyy samana.

Seuraava kuva kuvaa näitä kahta käsitettä selvästi:

Suurennus on paljon suurempi elektronimikroskoopeissa kuin optisissa mikroskoopeissa, jotka saavuttavat 1500X: n suurennuksen edistyneimmille, entiset saavuttavat jopa 30000X: n tasot SEM-tyyppisissä mikroskoopeissa.

Tunnelimikroskooppien (STM) skannaamisessa suurennusalue voi olla 100 miljoonaa kertaa hiukkasen kokoinen atomitaso, ja on mahdollista jopa siirtää niitä ja sijoittaa ne määriteltyihin järjestelyihin.

johtopäätös

On tärkeätä huomauttaa, että jokaisella mainitussa mikroskooppityypissä yllä selitettyjen ominaisuuksien mukaan jokaisella on erityinen sovellus, joka antaa mahdollisuuden hyödyntää etuja ja etuja kuvien laadussa optimaalisella tavalla.

Jos joillakin tyypeillä on rajoituksia tietyillä alueilla, ne voidaan kattaa muiden tekniikalla.

Esimerkiksi, skannaavia elektronimikroskooppeja (SEM) käytetään yleensä tuottamaan korkearesoluutioisia kuvia, etenkin kemiallisen analyysin alalla, tasoille, joita linssimikroskooppi ei pystynyt saavuttamaan.

Akustista mikroskooppia käytetään useammin läpinäkymättömien kiinteiden materiaalien tutkimuksessa ja solujen karakterisoinnissa. Tunnista helposti materiaalissa olevat tyhjät alueet, samoin kuin sisäiset viat, murtumat, halkeamat ja muut piilotetut esineet.

Omasta puolestaan ​​tavanomainen optinen mikroskooppi on edelleen hyödyllinen joillakin tieteen aloilla sen helppokäyttöisyyden, suhteellisen alhaisten kustannusten vuoksi ja koska sen ominaisuudet tuottavat silti hyödyllisiä tuloksia kyseisille tutkimuksille.

Viitteet

1. Akustinen mikroskopiakuvaus. Palautettu osoitteesta: smtcorp.com.
2. Akustinen mikroskopia. Palautettu: soest.hawaii.edu.
3. Tyhjät vaatimukset - väärä suurennus. Palautettu osoitteesta: microscope.com.
4. Mikroskooppi, kuinka tuotteita valmistetaan. Palautettu osoitteesta: encyclopedia.com.
5. Skannaava elektronimikroskopia (SEM), Susan Swapp. Palautettu: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. ja Slayter H. (1992). Valo- ja elektronimikroskopia. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Mikroskooppi ja sen käyttö. New York, Dover Publications Inc.
8. STM-kuvagalleria. Palautettu: tutkija.watson.ibm.com.
9. Mikroskooppien ja tavoitteiden ymmärtäminen. Palautettu osoitteesta: edmundoptics.com
10. Hyödyllinen suurennusalue. Palautettu osoitteesta: microscopyu.com.