НАЙ-ВАЖНИТЕ СВОЙСТВА НА МИКРОСКОПА - ТЕХНОЛОГИЯ - 2026

Най -забележителните свойства на микроскопа са разделителната сила, увеличението на обекта на изследване и определението. Тези възможности позволяват изучаването на микроскопски обекти и имат приложения в различни области на изследване.

Микроскопът е инструмент, който се развива с течение на времето, благодарение на прилагането на нови технологии, за да предложи невероятни изображения, много по-пълни и остри на различните елементи, които са обект на изследване в области като биология, химия, физика и др. медицина, сред много други дисциплини.

Изображенията с висока разделителна способност, които могат да бъдат получени с усъвършенствани микроскопи, могат да бъдат доста впечатляващи. Днес е възможно да се наблюдават атоми на частици с ниво на детайлност, което преди години беше невъобразимо.

Има три основни типа микроскопи. Най-известният е светлинен или светлинен микроскоп, устройство, което се състои от една или две лещи (сложен микроскоп).

Има и акустичен микроскоп, който работи чрез създаване на изображението от високочестотни звукови вълни, и електронни микроскопи, които от своя страна се класифицират в сканиращи (SEM, сканиращ електронен микроскоп) и тунелни (STM, сканиращ тунелинг) микроскопи. микроскоп).

Последните предоставят образ, формиран от способността на електроните да „преминават“ през повърхността на твърдо вещество с помощта на така наречения „тунелен ефект“, по-често срещан в областта на квантовата физика.

Въпреки че конформацията и принципът на работа на всеки от тези видове микроскопи са различни, те споделят поредица от свойства, които въпреки че се измерват по различни начини в някои случаи, остават общи за всички. Това са от своя страна факторите, които определят качеството на изображенията.

Общите свойства на микроскопа

1- Сила на разделителна способност

Тя се отнася до минималните детайли, които може да предложи един микроскоп. Зависи от дизайна на оборудването и радиационните свойства. Обикновено този термин се бърка с „разделителна способност“, която се отнася до детайла, действително постигнат от микроскопа.

За да се разбере по-добре разликата между разрешаваща мощност и разделителна способност, трябва да се вземе предвид, че първата е свойство на инструмента като такъв, дефиниран по-широко като "минималното разделяне на точките на наблюдавания обект, което може да бъде възприето при условия оптимален ”(Slayter and Slayter, 1992).

Докато от друга страна, разделителната способност е минималното разделяне между точките на изследвания обект, които действително са били наблюдавани, в реални условия, които биха могли да са различни от идеалните условия, за които е проектиран микроскопът.

Именно поради тази причина в някои случаи наблюдаваната разделителна способност не е равна на максимално възможното при желаните условия.

За да се получи добра разделителна способност, в допълнение към силата на разделителната способност са необходими добри контрастни свойства, както на микроскопа, така и на обекта или образеца, който трябва да се наблюдава.

2- Контраст или дефиниция

Изображение с висока разделителна способност на едноклетъчен организъм. Чрез Youtube.

Това свойство се отнася до способността на микроскопа да определя ръбовете или границите на обекта по отношение на фона, където се намира.

Той е продукт на взаимодействието между излъчването (излъчване на светлина, топлинна или друга енергия) и изследвания обект, поради което говорим за присъщ контраст (този на образеца) и инструментален контраст (този на самия микроскоп).

Ето защо, чрез градуиране на инструменталния контраст, е възможно да се подобри качеството на изображението, така че да се получи оптимална комбинация от променливи фактори, които влияят на добър резултат.

Например в оптичен микроскоп абсорбцията (свойство, което определя светлината, тъмнината, прозрачността, непрозрачността и цветовете, наблюдавани в даден обект) е основният източник на контраст.

3- Увеличение

Прашец, видян през микроскоп.

Наричана още степента на увеличение, тази характеристика не е нищо повече от числовата връзка между размера на изображението и размера на обекта.

Обикновено се обозначава с число, придружено от буквата "X", така че микроскоп, чието увеличение е равно на 10000X, ще предложи изображение, 10 000 пъти по-голямо от действителния размер на наблюдавания образец или предмет.

Противно на това, което може да се мисли, увеличението не е най-важното свойство на микроскопа, тъй като компютърът може да има доста високо ниво на увеличение, но много лоша резолюция.

От този факт се извежда концепцията за полезно увеличение, тоест нивото на увеличение, което в комбинация с контраста на микроскопа наистина осигурява висококачествено и остро изображение.

От друга страна, празно или невярно увеличение се получава при превишаване на максималното полезно увеличение. От този момент нататък, въпреки продължаването на увеличаването на изображението, няма да се получи повече полезна информация, а напротив, резултатът ще бъде по-голямо, но размазано изображение, тъй като разделителната способност остава същата.

Следващата фигура илюстрира по ясен начин тези две концепции:

Увеличението е много по-голямо при електронните микроскопи, отколкото при оптичните микроскопи, които достигат увеличение от 1500X за най-напредналите, като първите достигат нива до 30000X в случай на микроскопи от типа SEM.

Що се отнася до сканиращите тунелни микроскопи (STM), обхватът на увеличение може да достигне атомни нива от 100 милиона пъти по-големи от размера на частицата и дори е възможно да ги преместите и поставите в определени схеми.

заключение

Важно е да се отбележи, че според описаните по-горе свойства на всеки от споменатите видове микроскопи, всеки от тях има специфично приложение, което позволява да се възползват оптимално предимствата и предимствата по отношение на качеството на изображенията.

Ако някои видове имат ограничения в определени области, те могат да бъдат обхванати от технологията на останалите.

Например, сканиращите електронни микроскопи (SEM) обикновено се използват за генериране на изображения с висока разделителна способност, особено в областта на химическия анализ, нива, които не могат да бъдат достигнати с леща микроскоп.

Акустичният микроскоп се използва по-често при изследване на непрозрачни твърди материали и характеризиране на клетки. Лесно откриване на празнини в материала, както и вътрешни дефекти, счупвания, пукнатини и други скрити предмети.

От своя страна конвенционалният оптичен микроскоп продължава да е полезен в някои области на науката поради лекотата си на използване, сравнително ниската си цена и защото неговите свойства все още генерират полезни резултати за въпросните изследвания.

Препратки

1. Акустична микроскопия. Възстановена от: smtcorp.com.
2. Акустична микроскопия. Възстановено от: soest.hawaii.edu.
3. Празни претенции - фалшиво увеличение. Възстановени от: microscope.com.
4. Микроскоп, как се правят продуктите Възстановено от: encyclopedia.com.
5. Сканираща електронна микроскопия (SEM) от Сюзън Суап. Възстановена от: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. и Slayter H. (1992). Светлинна и електронна микроскопия. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Микроскопът и как да го използвате. Ню Йорк, Dover Publications Inc.
8. STM Галерия за изображения. Възстановено от: research.watson.ibm.com.
9. Разбиране на микроскопи и цели. Възстановена от: edmundoptics.com
10. Полезен обхват на увеличение. Възстановени от: microscopyu.com.