Wprowadzenie do rozdzielczości struktury mikroskopu mikroskopowego
Mikroskop to przyrząd optyczny składający się z soczewki lub kombinacji kilku soczewek, co jest oznaką, że ludzkość wkroczyła w erę atomową. Stosowany jest głównie do powiększania drobnych obiektów do instrumentów widocznych gołym okiem.
Struktura mikroskopu
Mikroskop optyczny składa się z okularu, soczewki obiektywowej, śruby do ogniskowania grubego, śruby do precyzyjnego ogniskowania, uchwytu do tabletu, otworu świetlnego, przesłony, konwertera, reflektora, stolika przedmiotowego, ramienia obiektywu, tubusu obiektywu , gniazdo obiektywu, kondensor i przysłona.
Rozdzielczość mikroskopu
D=0.61λ/N*sin( /2)
D: rozdzielczość
λ: długość fali źródła światła
: Kąt soczewki obiektywu (kąt otwarcia preparatu od punktu na osi optycznej do soczewki obiektywu)
Aby poprawić rozdzielczość, możemy: 1. Zmniejszyć λ, na przykład użyć światła ultrafioletowego jako źródła światła; 2. zwiększ n, na przykład włóż go do pachnącego asfaltu; 3. Zwiększ, czyli maksymalnie zmniejsz odległość obiektywu od preparatu.
Klasyfikacja mikroskopowa
Mikroskopy można podzielić na mikroskopy optyczne, mikroskopy elektroniczne i mikroskopy cyfrowe zgodnie z zasadami mikroskopii.
mikroskop optyczny
Zwykle składa się z części optycznej, części oświetleniowej i części mechanicznej. Bez wątpienia najważniejsza jest część optyczna, na którą składa się okular i obiektyw. Już w 1590 roku holenderscy i włoscy producenci okularów zbudowali przyrządy powiększające podobne do mikroskopów. Istnieje wiele rodzajów mikroskopów optycznych, w tym głównie mikroskop jasnego pola (zwykły mikroskop optyczny), mikroskop ciemnego pola, mikroskop fluorescencyjny, mikroskop z kontrastem fazowym, laserowy mikroskop konfokalny skaningowy, mikroskop polaryzacyjny, mikroskop różnicowo-interferencyjny i mikroskop odwrócony.
mikroskop elektronowy
Mikroskop elektronowy ma podobne podstawowe właściwości strukturalne jak mikroskop optyczny, ale ma znacznie większe możliwości powiększenia i rozdzielczości niż mikroskop optyczny. Wykorzystuje przepływ elektronów jako nowe źródło światła do obrazowania obiektu. Odkąd Ruska wynalazł pierwszy transmisyjny mikroskop elektronowy w 1938 roku, oprócz ciągłego doskonalenia działania samego transmisyjnego mikroskopu elektronowego, opracowano wiele innych typów mikroskopów elektronowych. Takich jak skaningowy mikroskop elektronowy, analityczny mikroskop elektronowy, ultrawysokociśnieniowy mikroskop elektronowy itp. W połączeniu z różnymi technikami przygotowania próbek za pomocą mikroskopu elektronowego możemy badać strukturę lub związek między strukturą i funkcją próbek w wielu aspektach. Mikroskopy służą do obserwacji obrazów małych obiektów. Jest często używany do obserwacji biologii, medycyny i drobnych cząstek. Mikroskop elektronowy może powiększyć obiekt nawet 2 miliony razy.
Mikroskop stacjonarny, odnosi się głównie do tradycyjnego mikroskopu, ma czyste wzmocnienie optyczne, duże powiększenie i dobrą jakość obrazowania, ale ogólnie jest duży i niewygodny w przenoszeniu i jest głównie używany w laboratorium, co jest niewygodne podczas wychodzenia lub na- wykrywanie witryny.
Przenośny mikroskop
Mikroskop przenośny jest przede wszystkim rozwinięciem opracowanych w ostatnich latach serii mikroskopów cyfrowych i wideomikroskopów. W odróżnieniu od tradycyjnego wzmocnienia optycznego, wszystkie mikroskopy ręczne mają wzmocnienie cyfrowe, które generalnie zapewnia przenośność, zwartość i wyrafinowanie oraz jest łatwe do przenoszenia; Niektóre mikroskopy ręczne mają własne ekrany, na których można obrazować niezależnie od hosta komputera, co jest wygodne w obsłudze, a także mogą integrować niektóre funkcje cyfrowe, takie jak obsługa fotografii, nagrywanie wideo lub porównywanie i pomiary obrazów.
Cyfrowy mikroskop ciekłokrystaliczny został po raz pierwszy opracowany i wyprodukowany przez firmę Boyu. Mikroskop ten zachowuje przejrzystość mikroskopu optycznego i łączy w sobie zalety potężnej rozbudowy mikroskopu cyfrowego, intuicyjnego wyświetlania mikroskopu wideo oraz prostoty i wygody przenośnego mikroskopu.
STM
Skaningowy mikroskop tunelowy, znany również jako „skaningowy mikroskop tunelowy” i „tunelowy mikroskop skaningowy”, to instrument wykorzystujący efekt tunelowania w teorii kwantowej do wykrywania struktury powierzchni substancji. Został wynaleziony przez G. Gerda G.Binninga i H. heinricha H.Rohrera w 1981 roku w laboratorium IBM w Zurychu w Zurychu w Szwajcarii, więc obaj wynalazcy podzielili się Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki w 1986 roku z Ernstem Ruską.
Skaningowy mikroskop tunelowy, będący narzędziem mikroskopii z sondą skanującą, pozwala naukowcom obserwować i lokalizować pojedynczy atom, a przy tym charakteryzuje się wyższą rozdzielczością niż podobny mikroskop sił atomowych. Ponadto skaningowy mikroskop tunelowy (STM) może dokładnie manipulować atomami za pomocą końcówek sond w niskiej temperaturze (4K), dlatego jest zarówno ważnym narzędziem pomiarowym, jak i narzędziem przetwarzającym w nanotechnologii.
