Najważniejsze właściwości mikroskopu

The właściwości mikroskopu Najwybitniejsze są moc rozdzielczości, powiększenie przedmiotu badania i definicja.

Mikroskop jest instrumentem, który ewoluował z biegiem czasu, dzięki zastosowaniu nowych technologii, aby zaoferować niesamowite obrazy o wiele pełniejsze i bardziej przejrzyste od różnych elementów, które są przedmiotem badań w takich dziedzinach, jak biologia, chemia, fizyka medycyna, wśród wielu innych dyscyplin.

Wysoka rozdzielczość obrazów, które można uzyskać dzięki zaawansowanym mikroskopom technologicznym, może być naprawdę imponująca. Obecnie można obserwować atomy cząstek z poziomem szczegółowości, który przed laty był niewyobrażalny.

Istnieją trzy główne typy mikroskopów. Najbardziej znany jest mikroskop optyczny lub świetlny, urządzenie składające się z jednej lub dwóch soczewek (mikroskop złożony).

Istnieje również mikroskop akustyczny, który działa poprzez tworzenie obrazu z fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości i mikroskopów elektronowych, które są kolejno klasyfikowane w mikroskopach skaningowych (SEM, skaningowy mikroskop elektronowy) i efekt tunelu (STM, skaningowy mikroskop tunelowy).

Te ostatnie zapewniają obraz utworzony ze zdolności elektronów do „przejścia” przez powierzchnię ciała stałego za pomocą tak zwanego „efektu tunelowego”, bardziej powszechnego w dziedzinie fizyki kwantowej.

Chociaż konformacja i zasada działania każdego z tych rodzajów mikroskopów są różne, mają one szereg właściwości, które mimo że mierzone w różny sposób w niektórych przypadkach, są nadal powszechne dla wszystkich. Są to z kolei czynniki, które określają jakość obrazów.

Wspólne właściwości mikroskopu

1- Moc rozdzielczości

Jest to związane z minimalnymi szczegółami, które może zaoferować mikroskop. Zależy to od konstrukcji sprzętu i właściwości promieniowania. Zazwyczaj termin ten jest mylony z „rozdzielczością”, która odnosi się do szczegółów rzeczywiście osiąganych przez mikroskop.

Aby lepiej zrozumieć różnicę między mocą rozdzielczości a rozdzielczością, należy wziąć pod uwagę, że pierwsza z nich jest własnością instrumentu jako takiego, zdefiniowanego szerzej jako „minimalne oddzielenie punktów obserwowanego obiektu, które mogą być postrzegane w optymalnych warunkach„(Slayter and Slayter, 1992).

Z drugiej strony, rozdzielczość jest minimalną separacją między punktami badanego obiektu, która była faktycznie obserwowana, w rzeczywistych warunkach, które mogły być inne niż idealne warunki, dla których mikroskop został zaprojektowany.

Z tego powodu w niektórych przypadkach obserwowana rozdzielczość nie jest równa maksymalnej możliwej w pożądanych warunkach.

Uzyskanie dobrej rozdzielczości wymaga, oprócz mocy rozdzielczości, dobrych właściwości kontrastowych, zarówno mikroskopu, jak i obiektu lub próbki, które mają być obserwowane..

 2- Kontrast lub definicja

Ta właściwość odnosi się do zdolności mikroskopu do definiowania krawędzi lub granic obiektu w odniesieniu do tła, w którym się znajduje..

Jest produktem interakcji między promieniowaniem (emisją światła, energii cieplnej lub innej energii) a badanym obiektem, dlatego wrodzony kontrast (okaz) i kontrast instrumentalny (ten z samym mikroskopem).

Dlatego dzięki instrumentalnemu stopniowaniu kontrastu można poprawić jakość obrazu, aby uzyskać optymalną kombinację zmiennych czynników wpływających na dobry wynik..

Na przykład, w optycznych błędach, absorpcja (właściwość określająca jasność, ciemność, przezroczystość, nieprzezroczystość i kolory obserwowane w obiekcie) jest głównym źródłem kontrastu.

3- Powiększenie

Zwana również stopniem powiększenia, ta funkcja nie jest niczym więcej niż liczbowym związkiem między rozmiarem obrazu a rozmiarem obiektu.

Zwykle oznaczony liczbą, której towarzyszy litera „X”, więc mikroskop, którego powiększenie jest równe 10000X, zapewni obraz 10 000 razy większy niż rzeczywisty rozmiar obserwowanej próbki lub obiektu.

Wbrew temu, co mogłoby się wydawać, powiększenie nie jest najważniejszą właściwością mikroskopu, ponieważ komputer może mieć dość wysoki stopień powiększenia, ale bardzo słabą rozdzielczość.

Z tego faktu wywodzi się koncepcja użyteczne powiększenie, to znaczy, poziom wzrostu, który w połączeniu z kontrastem mikroskopu naprawdę przyczynia się do uzyskania obrazu o wysokiej jakości i ostrości.

Z drugiej strony puste lub fałszywe powiększenie, występuje, gdy maksymalne użyteczne powiększenie zostanie przekroczone. Od tego momentu, pomimo dalszego zwiększania obrazu, nie będą uzyskiwane więcej użytecznych informacji, ale przeciwnie, wynik będzie większy, ale obraz jest zamazany, ponieważ rozdzielczość pozostaje taka sama.

Poniższy rysunek ilustruje te dwa pojęcia w jasny sposób:

Powiększenie jest znacznie wyższe w mikroskopach elektronowych niż w mikroskopach optycznych, które osiągają wzrost 1500X dla najbardziej zaawansowanych, osiągając pierwsze na poziomach do 30000X w przypadku mikroskopów typu SEM.

Jeśli chodzi o skaningowe mikroskopy tunelowe (STM), zakres powiększenia może osiągnąć poziomy atomowe 100 milionów razy większe od wielkości cząstki, a nawet można je przenieść i umieścić w określonych macierzach..

Wniosek

Ważne jest, aby podkreślić, że zgodnie z wyżej opisanymi właściwościami każdego z wymienionych mikroskopów każdy z nich ma specyficzne zastosowanie, co umożliwia optymalne wykorzystanie zalet i korzyści związanych z jakością obrazów..

Jeśli niektóre typy mają ograniczenia w pewnych obszarach, mogą być objęte technologią innych.

Na przykład, skaningowe mikroskopy elektronowe (SEM) są na ogół stosowane do generowania obrazów o wysokiej rozdzielczości, zwłaszcza w dziedzinie analizy chemicznej, poziomów, których nie można osiągnąć za pomocą mikroskopu soczewkowego..

Mikroskop akustyczny jest częściej stosowany w badaniach nieprzezroczystych materiałów stałych i charakteryzacji komórek. Łatwe wykrywanie pustych przestrzeni w materiale, a także wewnętrznych defektów, pęknięć, pęknięć i innych ukrytych elementów.

Ze swej strony konwencjonalny mikroskop optyczny jest nadal przydatny w niektórych dziedzinach nauki ze względu na łatwość użycia, jego stosunkowo niski koszt i ponieważ jego właściwości wciąż przynoszą korzystne wyniki dla omawianych badań.

Referencje

1. Obrazowanie mikroskopii akustycznej. Źródło: smtcorp.com.
2. Mikroskopia akustyczna. Źródło: soest.hawaii.edu.
3. Puste roszczenia - fałszywe powiększenie. Odzyskane z: microscope.com.
4. Mikroskop, jak powstają produkty. Źródło: encyclopedia.com.
5. Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) Susan Swapp. Źródło: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. i Slayter H. (1992). Mikroskopia świetlna i elektronowa. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Mikroskop i jak go używać. Nowy Jork, Dover Publications Inc.
8. Galeria obrazów STM. Źródło: researchcher.watson.ibm.com.
9. Zrozumienie mikroskopów i celów. Źródło: edmundoptics.com
10. Przydatny zakres powiększenia. Źródło: microscopyu.com.