V najbolj izstopajočih lastnosti mikroskopa so reševanje moč, povečava predmeta študija in opredelitve. Te zmogljivosti omogočajo preučevanje mikroskopskih predmetov in imajo aplikacije na različnih študijskih področjih.
Mikroskop je instrument, ki se je sčasoma razvil, zahvaljujoč se uporabi novih tehnologij, ki ponujajo neverjetne slike veliko bolj popolne in jasne različnih elementov, ki so predmet preučevanja na področjih, kot so biologija, kemija, fizika, medicine, med številnimi drugimi vedami.
Slike visoke ločljivosti, ki jih je mogoče dobiti z naprednimi mikroskopi, so lahko zelo impresivne. Danes je mogoče opazovati atome delcev s stopnjo podrobnosti, ki je bila pred leti nepredstavljiva.
Obstajajo tri glavne vrste mikroskopov. Najbolj znan je optični ali svetlobni mikroskop, naprava, ki je sestavljena iz ene ali dveh leč (sestavljeni mikroskop).
Obstajata tudi akustični mikroskop, ki deluje tako, da ustvarja sliko iz visokofrekvenčnih zvočnih valov, in elektronski mikroskopi, ki se razvrstijo v skeniranje (SEM, Scanning Electron Microscope) in tuneliranje (STM, Scanning Tunneling) mikroskopi. Mikroskop).
Slednji zagotavljajo podobo, ki je nastala iz sposobnosti elektronov, da "prehajajo" skozi površino trdne snovi s tako imenovanim "učinkom tunela", pogostejšim na področju kvantne fizike.
Čeprav sta skladnost in načelo delovanja vsakega od teh vrst mikroskopov različna, imata vrsto lastnosti, ki kljub temu, da jih v nekaterih primerih merimo na različne načine, ostanejo skupne vsem. To so dejavniki, ki določajo kakovost slik.
Skupne lastnosti mikroskopa
1- Moč ločljivosti
Nanaša se na najmanjše podrobnosti, ki jih lahko ponudi mikroskop. Odvisno je od zasnove opreme in lastnosti sevanja. Običajno je ta izraz zamenjan z "ločljivostjo", ki se nanaša na podrobnosti, ki jih je mikroskop dejansko dosegel.
Za boljše razumevanje razlike med ločljivo močjo in ločljivostjo je treba upoštevati, da je prva lastnost instrumenta kot takega, ki je širše opredeljen kot "najmanjša ločitev točk opazovanega predmeta, ki jo je mogoče zaznati pod pogoji optimalno «(Slayter in Slayter, 1992).
Medtem ko je na drugi strani ločljivost najmanjša ločitev med točkami preučenega predmeta, ki so jih dejansko opazili, v realnih pogojih, ki bi se lahko razlikovali od idealnih pogojev, za katere je bil mikroskop zasnovan.
Iz tega razloga v nekaterih primerih opažena ločljivost ni enaka največji možni pri želenih pogojih.
Za doseganje dobre ločljivosti so poleg moči ločljivosti potrebne tudi dobre kontrastne lastnosti, tako za mikroskop kot tudi za objekt ali vzorec, ki ga je treba opazovati.
2- Kontrast ali definicija
Slika visoke ločljivosti enoceličnega organizma. Skozi Youtube.
Ta lastnost se nanaša na sposobnost mikroskopa, da določi robove ali meje predmeta glede na ozadje, kjer je.
Je produkt interakcije med sevanjem (emisija svetlobe, toplotne ali druge energije) in predmetom, ki se preučuje, zato govorimo o prirojenem kontrastu (vzorca) in instrumentalnem kontrastu (mikroskopu samem) ).
Zato je s pomočjo stopnjevanja instrumentalnega kontrasta mogoče izboljšati kakovost slike, tako da dobimo optimalno kombinacijo spremenljivih dejavnikov, ki vplivajo na dober rezultat.
Na primer, v optičnem mikroskopu je absorpcija (lastnost, ki določa svetlost, temnost, prosojnost, motnost in barve, opažene v predmetu) glavni vir kontrasta.
3- Povečava
Cvetni prah viden skozi mikroskop.
Ta lastnost se imenuje tudi stopnja povečave. Ta značilnost ni nič drugega kot številčno razmerje med velikostjo slike in velikostjo predmeta.
Običajno ga označimo s številko, ki jo spremlja črka "X", zato bo mikroskop, katerega povečava je enaka 10000X, dal sliko, 10.000-krat večjo od dejanske velikosti vzorca ali predmeta, ki ga opazujemo.
V nasprotju s tem, kar bi si lahko mislili, povečevanje ni najpomembnejša lastnost mikroskopa, saj ima računalnik lahko precej veliko povečavo, vendar zelo slabo ločljivost.
Iz tega dejstva izhaja koncept koristne povečave, torej stopnje povečave, ki v kombinaciji s kontrastom mikroskopa resnično zagotavlja kakovostno in ostro sliko.
Po drugi strani se prazna ali napačna povečava preseže, ko je presežena največja koristna povečava. Od tega trenutka naprej, kljub nadaljnji širitvi slike, ne bo več koristnih informacij, ampak nasprotno, rezultat bo večja, a zamegljena slika, saj ločljivost ostane enaka.
Naslednja slika nazorno prikazuje ta dva koncepta:
Povečava je pri elektronskih mikroskopih veliko večja kot pri optičnih mikroskopih, ki pri najbolj naprednih dosežejo povečavo 1500X, pri čemer pri mikroskopih tipa SEM dosežejo ravni do 30000X.
Kar zadeva skeniranje tunelirnih mikroskopov (STM), lahko obseg povečave atomske ravni doseže 100 milijonov več kot velikost delca in jih je celo mogoče premikati in postaviti v določene razporeditve.
sklep
Pomembno je poudariti, da ima glede na zgoraj opisane lastnosti vsakega od omenjenih tipov mikroskopov vsak poseben namen, ki omogoča, da izkoristimo prednosti in prednosti glede kakovosti slik na optimalen način.
Če imajo nekatere vrste omejitve na določenih območjih, jih lahko zajema tehnologija drugih.
Na primer, skeniranje elektronskih mikroskopov (SEM) se običajno uporablja za ustvarjanje slik z visoko ločljivostjo, zlasti na področju kemijske analize, ravni, ki jih mikroskop leče ne bi mogel doseči.
Akustični mikroskop se pogosteje uporablja pri preučevanju nepreglednih trdnih materialov in karakterizaciji celic. Preprosto zaznajte praznine v materialu, pa tudi notranje napake, zlome, razpoke in druge skrite predmete.
Konvencionalni optični mikroskop je še vedno uporaben na nekaterih znanstvenih področjih zaradi svoje enostavne uporabe, sorazmerno nizkih stroškov in zaradi svojih lastnosti še vedno koristnih rezultatov za zadevne študije.
Reference
- Akustična mikroskopska slika. Pridobljeno: smtcorp.com.
- Akustična mikroskopija. Pridobljeno: soest.hawaii.edu.
- Prazne trditve - lažno povečavo. Pridobljeno: microscope.com.
- Mikroskop, kako izdelujejo izdelke. Pridobljeno: encyclopedia.com.
- Optična elektronska mikroskopija (SEM) Susan Swapp. Pridobljeno: serc.carleton.edu.
- Slayter, E. in Slayter H. (1992). Mikroskopija svetlobe in elektronov. Cambridge, Cambridge University Press.
- Stehli, G. (1960). Mikroskop in kako ga uporabljati. New York, Dover Publications Inc.
- Galerija slik STM. Pridobljeno od: research.watson.ibm.com.
- Razumevanje mikroskopov in ciljev. Pridobljeno: edmundoptics.com
- Koristno območje povečave. Pridobljeno: microscopyu.com.