В наиболее выдающихся свойствах микроскопа являются разрешающая способность, то увеличение объекта исследования и определения. Эти возможности позволяют изучать объекты микроскопа и находить применение в различных областях исследований.
Микроскоп - это инструмент, который со временем эволюционировал благодаря применению новых технологий, чтобы предлагать невероятные изображения, гораздо более полные и четкие различных элементов, которые являются объектом изучения в таких областях, как биология, химия, физика и т. Д. медицина, среди многих других дисциплин.
Изображения высокой четкости, которые можно получить с помощью современных микроскопов, могут быть весьма впечатляющими. Сегодня можно наблюдать атомы частиц с уровнем детализации, который много лет назад был невообразим.
Есть три основных типа микроскопов. Наиболее известен оптический или световой микроскоп, устройство, состоящее из одной или двух линз (составной микроскоп).
Существует также акустический микроскоп, который создает изображение из высокочастотных звуковых волн, и электронные микроскопы, которые, в свою очередь, подразделяются на сканирующие (SEM, растровый электронный микроскоп) и туннельные (STM, Scanning Tunneling) микроскопы. Микроскоп).
Последние обеспечивают изображение, сформированное из способности электронов «проходить» через поверхность твердого тела посредством так называемого «туннельного эффекта», более распространенного в области квантовой физики.
Хотя конструкция и принцип действия каждого из этих типов микроскопов различаются, они обладают рядом свойств, которые, несмотря на то, что в некоторых случаях измеряются разными способами, остаются общими для всех. Это, в свою очередь, факторы, определяющие качество изображений.
Общие свойства микроскопа
1- Мощность разрешения
Это относится к минимуму деталей, которые может предложить микроскоп. Это зависит от конструкции оборудования и радиационных свойств. Обычно этот термин путают с «разрешением», которое относится к деталям, фактически достигаемым микроскопом.
Чтобы лучше понять разницу между разрешающей способностью и разрешением, необходимо принять во внимание, что первое является свойством инструмента как такового, определяемым в более широком смысле как «минимальное расстояние между точками объекта наблюдения, которое может быть воспринято в условиях оптимальный »(Slayter and Slayter, 1992).
С другой стороны, разрешение - это минимальное расстояние между точками исследуемого объекта, которые действительно наблюдались в реальных условиях, которые могли отличаться от идеальных условий, для которых был разработан микроскоп.
Именно по этой причине в некоторых случаях наблюдаемое разрешение не равно максимально возможному при желаемых условиях.
Для получения хорошего разрешения, помимо мощности разрешения, требуются хорошие контрастные свойства как микроскопа, так и объекта или образца, которые необходимо наблюдать.
2- Контраст или четкость
Изображение одноклеточного организма в высоком разрешении. Через Youtube.
Это свойство относится к способности микроскопа определять края или пределы объекта по отношению к фону, на котором он находится.
Это продукт взаимодействия между излучением (испускание света, тепловой или другой энергии) и исследуемым объектом, поэтому мы говорим о собственном контрасте (образце) и инструментальном контрасте (контрасте самого микроскопа). ).
Вот почему с помощью градуировки инструментального контраста можно улучшить качество изображения, так что будет получена оптимальная комбинация переменных факторов, влияющих на хороший результат.
Например, в оптическом микроскопе поглощение (свойство, определяющее яркость, темноту, прозрачность, непрозрачность и цвета, наблюдаемые в объекте) является основным источником контраста.
3- Увеличение
Пыльца под микроскопом.
Эта характеристика, также называемая степенью увеличения, представляет собой не что иное, как числовое соотношение между размером изображения и размером объекта.
Обычно это обозначается числом, сопровождаемым буквой «X», поэтому микроскоп с увеличением, равным 10000X, будет предлагать изображение в 10 000 раз больше, чем действительный размер наблюдаемого образца или объекта.
Вопреки тому, что можно было бы подумать, увеличение - не самое важное свойство микроскопа, поскольку компьютер может иметь довольно высокий уровень увеличения, но очень низкое разрешение.
Из этого факта вытекает понятие полезного увеличения, то есть уровня увеличения, который в сочетании с контрастностью микроскопа действительно обеспечивает высокое качество и резкость изображения.
С другой стороны, пустое или ложное увеличение происходит при превышении максимально полезного увеличения. С этого момента, несмотря на продолжение увеличения изображения, больше полезной информации не будет, а наоборот, результатом будет более крупное, но размытое изображение, поскольку разрешение останется прежним.
Следующий рисунок наглядно иллюстрирует эти две концепции:
Увеличение в электронных микроскопах намного выше, чем в оптических микроскопах, которые достигают увеличения в 1500 раз для самых продвинутых микроскопов, причем первые достигают уровня до 30000 раз в случае микроскопов типа SEM.
Что касается сканирующих туннельных микроскопов (СТМ), диапазон увеличения может достигать атомных уровней, в 100 миллионов раз превышающих размер частицы, и их даже можно перемещать и размещать в определенном порядке.
вывод
Важно отметить, что в соответствии с описанными выше свойствами каждого из упомянутых типов микроскопов каждый из них имеет определенное применение, что позволяет оптимальным образом использовать преимущества и преимущества, связанные с качеством изображений.
Если у некоторых типов есть ограничения в определенных областях, они могут быть покрыты технологией других.
Например, сканирующие электронные микроскопы (SEM) обычно используются для создания изображений с высоким разрешением, особенно в области химического анализа, уровней, которые не могут быть достигнуты с помощью линзового микроскопа.
Акустический микроскоп все чаще используется при исследовании непрозрачных твердых материалов и характеризации клеток. Легко обнаруживайте пустоты в материале, а также внутренние дефекты, трещины, трещины и другие скрытые предметы.
Со своей стороны, обычный оптический микроскоп продолжает быть полезен в некоторых областях науки из-за его простоты использования, относительно невысокой стоимости и того, что его свойства по-прежнему дают полезные результаты для рассматриваемых исследований.
Ссылки
- Акустическая микроскопия. Получено с: smtcorp.com.
- Акустическая микроскопия. Получено с: soest.hawaii.edu.
- Пустые заявки - ложное увеличение. Получено с: microscope.com.
- Микроскоп, как производятся изделия. Получено с: encyclopedia.com.
- Сканирующая электронная микроскопия (SEM) Сьюзан Свапп. Получено с: serc.carleton.edu.
- Слейтер Э. и Слейтер Х. (1992). Световая и электронная микроскопия. Кембридж, издательство Кембриджского университета.
- Стели, Г. (1960). Микроскоп и как им пользоваться. Нью-Йорк, Dover Publications Inc.
- Галерея изображений СТМ. Получено с: researchcher.watson.ibm.com.
- Понимание микроскопов и объективов. Получено с: edmundoptics.com
- Полезный диапазон увеличения. Получено с: microscopyu.com.