NAJDÔLEŽITEJŠIE VLASTNOSTI MIKROSKOPU - TECHNOLÓGIE - 2026

Medzi najvýznamnejšie vlastnosti mikroskopu sú rozlišovaciu schopnosť, zväčšenie objektu štúdia a definície. Tieto schopnosti umožňujú štúdium mikroskopických objektov a majú uplatnenie v rôznych študijných odboroch.

Mikroskop je nástroj, ktorý sa časom vyvinul, vďaka použitiu nových technológií, ktoré ponúkajú neuveriteľné snímky oveľa úplnejšie a ostrejšie z rôznych prvkov, ktoré sú predmetom štúdia v oblastiach ako biológia, chémia, fyzika, medicíny, medzi mnohými inými disciplínami.

Obrazy s vysokým rozlíšením, ktoré je možné získať pomocou pokročilých mikroskopov, môžu byť skutočne pôsobivé. Dnes je možné pozorovať atómy častíc s takou úrovňou detailov, aké bolo pred rokmi nepredstaviteľné.

Existujú tri hlavné typy mikroskopov. Najznámejší je optický alebo svetelný mikroskop, zariadenie pozostávajúce z jednej alebo dvoch šošoviek (zložený mikroskop).

K dispozícii je tiež akustický mikroskop, ktorý pracuje tak, že vytvára obraz z vysokofrekvenčných zvukových vĺn, a elektrónové mikroskopy, ktoré sa zase klasifikujú na skenovacie (SEM, skenovací elektronový mikroskop) a tunelové (STM, skenovacie tunelové) mikroskopy. Microscope).

Tieto poskytujú obraz vytvorený zo schopnosti elektrónov "prejsť" cez povrch pevnej látky pomocou takzvaného "tunelového efektu", ktorý je bežnejší v oblasti kvantovej fyziky.

Aj keď konformácia a princíp činnosti každého z týchto typov mikroskopov sú rôzne, zdieľajú rad vlastností, ktoré napriek tomu, že sa v niektorých prípadoch merajú rôznymi spôsobmi, zostávajú spoločné pre všetkých. To sú zase faktory, ktoré určujú kvalitu obrázkov.

Spoločné vlastnosti mikroskopu

1 - Sila rozlíšenia

Týka sa minimálnych detailov, ktoré môže mikroskop ponúknuť. Závisí to od konštrukcie zariadenia a vlastností žiarenia. Tento výraz sa zvyčajne zamieňa s „rozlíšením“, ktoré sa vzťahuje na detaily, ktoré mikroskop skutočne dosiahol.

Na lepšie pochopenie rozdielu medzi rozlišovacou silou a rozlíšením je potrebné vziať do úvahy, že prvý je vlastníctvom nástroja ako takého, definovaný všeobecnejšie ako „minimálne oddelenie bodov pozorovaného objektu, ktoré je možné vnímať za podmienok optimálne “(Slayter and Slayter, 1992).

Na druhej strane, rozlíšenie je minimálne oddelenie medzi bodmi študovaného objektu, ktoré boli skutočne pozorované, v reálnych podmienkach, ktoré sa mohli líšiť od ideálnych podmienok, pre ktoré bol mikroskop navrhnutý.

Z tohto dôvodu v niektorých prípadoch nie je pozorované rozlíšenie rovnaké ako maximum možné za požadovaných podmienok.

Na dosiahnutie dobrého rozlíšenia sa okrem sily rozlíšenia vyžadujú aj dobré kontrastné vlastnosti mikroskopu, ako aj pozorovaného predmetu alebo vzorky.

2 - Kontrast alebo definícia

Obrázok s vysokým rozlíšením jednobunkového organizmu. Cez Youtube.

Táto vlastnosť sa vzťahuje na schopnosť mikroskopu definovať okraje alebo hranice objektu vzhľadom na pozadie, kde sa nachádza.

Je to súčin interakcie medzi žiarením (vyžarovaním svetla, tepelnou alebo inou energiou) a predmetom, ktorý je predmetom skúmania, a preto hovoríme o prirodzenom kontraste (o vzorke) a o inštrumentálnom kontraste (o oku samotného mikroskopu). ).

Preto je možné pomocou odstupňovania inštrumentálneho kontrastu zlepšiť kvalitu obrazu tak, aby sa získala optimálna kombinácia premenlivých faktorov, ktoré ovplyvňujú dobrý výsledok.

Napríklad v optickom mikroskope je absorpcia (vlastnosť, ktorá definuje svetlosť, tmu, priehľadnosť, nepriehľadnosť a farby pozorované v objekte) hlavným zdrojom kontrastu.

3 - Zväčšenie

Peľ viditeľný cez mikroskop.

Táto vlastnosť sa tiež nazýva stupeň zväčšenia a nie je nič viac ako numerický vzťah medzi veľkosťou obrázka a veľkosťou objektu.

Zvyčajne sa označuje číslom sprevádzaným písmenom „X“, takže mikroskop, ktorého zväčšenie sa rovná 10 000 x, ponúkne obrázok 10 000 krát väčší, ako je skutočná veľkosť sledovanej vzorky alebo objektu.

Na rozdiel od toho, čo by ste si mohli myslieť, zväčšenie nie je najdôležitejšou vlastnosťou mikroskopu, pretože počítač môže mať pomerne vysokú úroveň zväčšenia, ale veľmi zlé rozlíšenie.

Z toho vyplýva odvodenie pojmu užitočné zväčšenie, to znamená úroveň zväčšenia, ktorá v kombinácii s kontrastom mikroskopu skutočne poskytuje vysoko kvalitný a ostrý obraz.

Na druhej strane, prázdne alebo nesprávne zväčšenie nastane, keď sa prekročí maximálne užitočné zväčšenie. Od tohto momentu, napriek pokračujúcemu zväčšovaniu obrazu, sa už nebudú získavať ďalšie užitočné informácie, ale naopak, výsledkom bude väčší, ale rozmazaný obraz, pretože rozlíšenie zostane rovnaké.

Nasledujúci obrázok jasne ukazuje tieto dva pojmy:

Zväčšenie je oveľa vyššie v elektrónových mikroskopoch ako v optických mikroskopoch, ktoré dosahujú zväčšenie 1 500 x pre tie najpokročilejšie, pričom prvé dosahujú úrovne až 3 000 X v prípade mikroskopov typu SEM.

Pokiaľ ide o skenovacie tunelové mikroskopy (STM), rozsah zväčšenia môže dosiahnuť atómové hladiny 100 miliónov krát väčšie ako veľkosť častice a je dokonca možné ich premiestniť a umiestniť do definovaných usporiadaní.

záver

Je dôležité zdôrazniť, že podľa vyššie vysvetlených vlastností každého z uvedených typov mikroskopov má každý z nich špecifickú aplikáciu, ktorá umožňuje optimálnym spôsobom využívať výhody a výhody týkajúce sa kvality obrazov.

Ak niektoré typy majú obmedzenia v určitých oblastiach, môžu sa na ne vzťahovať technológie ostatných.

Napríklad skenovacie elektrónové mikroskopy (SEM) sa všeobecne používajú na generovanie obrazov s vysokým rozlíšením, najmä v oblasti chemickej analýzy, hladín, ktoré sa nedajú dosiahnuť šošovkovým mikroskopom.

Akustický mikroskop sa častejšie používa pri štúdiu netransparentných pevných materiálov a charakterizácii buniek. Ľahko zistite medzery v materiáli, ako aj vnútorné chyby, zlomeniny, praskliny a iné skryté predmety.

Tradičný optický mikroskop je naďalej užitočný v niektorých oblastiach vedy vďaka jeho ľahkému použitiu, relatívne nízkym nákladom a pretože jeho vlastnosti stále prinášajú prospešné výsledky pre príslušné štúdie.

Referencie

1. Akustické mikroskopické zobrazovanie. Získané z: smtcorp.com.
2. Akustická mikroskopia. Získané z: soest.hawaii.edu.
3. Prázdne nároky - nesprávne zväčšenie. Získané z: microscope.com.
4. Mikroskop, ako sa vyrábajú výrobky. Obnovené z: encyclopedia.com.
5. Skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM) Susan Swapp. Získané z: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. a Slayter H. (1992). Svetelná a elektrónová mikroskopia. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Mikroskop a ako ho používať. New York, Dover Publications Inc.
8. Galéria obrázkov STM. Obnovené z: researcher.watson.ibm.com.
9. Pochopenie mikroskopov a cieľov. Obnovené z: edmundoptics.com
10. Užitočný rozsah zväčšenia. Získané z: microscopyu.com.