NEJDŮLEŽITĚJŠÍ VLASTNOSTI MIKROSKOPU - TECHNOLOGIE - 2025

Mezi nejvýznačnější vlastnosti mikroskopu jsou rozlišovací schopnost, zvětšení objektu studia a definice. Tyto schopnosti umožňují studium mikroskopických objektů a mají aplikace v různých oborech studia.

Mikroskop je nástrojem, který se postupem času vyvíjel, díky použití nových technologií, které nabízejí neuvěřitelné obrazy mnohem úplnější a ostřejší z různých prvků, které jsou předmětem studia v oborech jako biologie, chemie, fyzika, medicína, mezi mnoha jinými obory.

Obrazy s vysokým rozlišením, které lze získat pomocí pokročilých mikroskopů, mohou být docela působivé. Dnes je možné pozorovat atomy částic s takovou mírou detailů, jaké bylo před lety nepředstavitelné.

Existují tři hlavní typy mikroskopů. Nejznámější je světelný nebo světelný mikroskop, zařízení, které se skládá z jedné nebo dvou čoček (složený mikroskop).

K dispozici je také akustický mikroskop, který pracuje tak, že vytváří obraz z vysokofrekvenčních zvukových vln, a elektronové mikroskopy, které se dále dělí na skenovací (SEM, skenovací elektronový mikroskop) a tunelovací (STM, skenovací tunel) mikroskopy. Mikroskop).

Ten poskytuje obraz vytvořený ze schopnosti elektronů „projít“ povrchem pevné látky pomocí takzvaného „tunelového efektu“, běžnějšího v oblasti kvantové fyziky.

Ačkoli konformace a princip fungování každého z těchto typů mikroskopů jsou různé, sdílejí řadu vlastností, které i přes to, že se v některých případech měří různými způsoby, zůstávají všem společné. To jsou zase faktory, které definují kvalitu obrázků.

Společné vlastnosti mikroskopu

1 - Síla rozlišení

Týká se minimálních detailů, které může mikroskop nabídnout. Závisí to na konstrukci zařízení a radiačních vlastnostech. Obvykle je tento pojem zaměňován s „rozlišením“, které se vztahuje k detailu skutečně dosaženému mikroskopem.

Abychom lépe porozuměli rozdílu mezi rozlišovací schopností a rozlišením, je třeba vzít v úvahu, že první je majetkem nástroje jako takového, definovaného obecněji jako „minimální oddělení bodů sledovaného objektu, které lze za podmínek vnímat optimální “(Slayter and Slayter, 1992).

Na druhé straně, rozlišení je minimální oddělení mezi body studovaného objektu, které byly skutečně pozorovány, ve skutečných podmínkách, které se mohly lišit od ideálních podmínek, pro které byl mikroskop navržen.

Z tohoto důvodu je v některých případech pozorované rozlišení nerovná maximálnímu možnému za požadovaných podmínek.

Aby se dosáhlo dobrého rozlišení, je kromě síly rozlišení nutné dobré kontrastní vlastnosti mikroskopu i pozorovaného objektu nebo vzorku.

2 - Kontrast nebo definice

Obrázek s vysokým rozlišením jednobuněčného organismu. Prostřednictvím Youtube.

Tato vlastnost odkazuje na schopnost mikroskopu definovat okraje nebo limity objektu vzhledem k pozadí, kde se nachází.

Je to součin interakce mezi zářením (emise světla, tepelné nebo jiné energie) a předmětem, který je předmětem zkoumání, proto hovoříme o přirozeném kontrastu (o vzorku) a instrumentálním kontrastu (o samotném mikroskopu)).

To je důvod, proč pomocí odstupňování instrumentálního kontrastu je možné zlepšit kvalitu obrazu tak, aby byla získána optimální kombinace proměnných faktorů, které ovlivňují dobrý výsledek.

Například v optickém mikroskopu je absorpce (vlastnost definující světlost, tmu, průhlednost, neprůhlednost a barvy pozorované v objektu) hlavním zdrojem kontrastu.

3 - Zvětšení

Pyl viděný mikroskopem.

Tato vlastnost, nazývaná také stupeň zvětšení, není nic jiného než numerický vztah mezi velikostí obrazu a velikostí objektu.

Obvykle se označuje číslem doprovázeným písmenem „X“, takže mikroskop, jehož zvětšení se rovná 10 000 x, nabídne obraz 10 000krát větší, než je skutečná velikost sledovaného vzorku nebo předmětu.

Na rozdíl od toho, co si myslíte, zvětšení není nejdůležitější vlastností mikroskopu, protože počítač může mít poměrně vysokou úroveň zvětšení, ale velmi špatné rozlišení.

Z této skutečnosti je odvozen koncept užitečného zvětšení, tj. Úroveň zvětšení, která v kombinaci s kontrastem mikroskopu skutečně poskytuje vysoce kvalitní a ostrý obraz.

Na druhé straně, prázdné nebo falešné zvětšení nastane, když je překročeno maximální užitečné zvětšení. Od tohoto okamžiku, i přes pokračující zvětšování obrazu, nebudou získány žádné další užitečné informace, ale naopak bude výsledkem větší, ale rozmazaný obraz, protože rozlišení zůstává stejné.

Následující obrázek jasně ukazuje tyto dva pojmy:

Zvětšení je mnohem vyšší v elektronových mikroskopech než v optických mikroskopech, které dosahují zvětšení 1500x pro ty nejpokročilejší, první dosahuje úrovně až 30000X v případě mikroskopů typu SEM.

Pokud jde o skenovací tunelové mikroskopy (STM), rozsah zvětšení může dosáhnout atomových hladin 100 miliónkrát větší než velikost částice a je dokonce možné je přesunout a umístit je do definovaných uspořádání.

závěr

Je důležité zdůraznit, že podle výše vysvětlených vlastností každého z uvedených typů mikroskopů má každý z nich specifickou aplikaci, která umožňuje optimálním způsobem využívat výhod a výhod týkajících se kvality obrázků.

Pokud mají některé typy v určitých oblastech omezení, mohou být pokryta technologií ostatních.

Například skenovací elektronové mikroskopy (SEM) se obecně používají ke generování obrázků s vysokým rozlišením, zejména v oblasti chemické analýzy, hladin, kterých nebylo možné dosáhnout čočkovým mikroskopem.

Akustický mikroskop se častěji používá při studiu netransparentních pevných materiálů a charakterizaci buněk. Snadno detekujte mezery v materiálu i vnitřní defekty, zlomeniny, praskliny a jiné skryté předměty.

Konvenční optický mikroskop je nadále užitečný v některých oblastech vědy, protože je snadno použitelný, má relativně nízké náklady a protože jeho vlastnosti stále přinášejí příznivé výsledky pro příslušné studie.

Reference

1. Akustické mikroskopické zobrazování. Obnoveno z: smtcorp.com.
2. Akustická mikroskopie. Obnoveno z: soest.hawaii.edu.
3. Prázdné pohledávky - falešné zvětšení. Obnoveno z: microscope.com.
4. Mikroskop, jak se vyrábějí produkty. Obnoveno z: encyclopedia.com.
5. Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) Susan Swapp. Obnoveno z: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. a Slayter H. (1992). Světelná a elektronová mikroskopie. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Mikroskop a jak jej používat. New York, Dover Publications Inc.
8. Galerie obrázků STM. Obnoveno z: researcher.watson.ibm.com.
9. Porozumění mikroskopům a cílům. Obnoveno z: edmundoptics.com
10. Užitečný rozsah zvětšení. Obnoveno z: microscopyu.com.