Въведение в разделителната способност на структурата на микроскопа микроскоп
Микроскопът е оптичен инструмент, съставен от леща или комбинация от няколко лещи, което е знак, че човешките същества са навлезли в атомната ера. Използва се главно за уголемяване на малки обекти в инструменти, които могат да се видят с невъоръжено око.
Структура на микроскопа
Оптичният микроскоп се състои от окуляр, обективна леща, винт за грубо фокусиране, винт за фино фокусиране, държач за таблет, светлинен отвор, затвор, преобразувател, рефлектор, предметно стъпало, рамо на обектива, цев на обектива , гнездо за обектив, кондензатор и бленда.
Разделителна способност на микроскопа
D=0.61λ/N*sin( /2)
D: резолюция
λ: дължина на вълната на източника на светлина
: Ъгъл на лещата на обектива (ъгълът на отваряне на образеца от точка на оптичната ос до лещата на обектива)
За да подобрим разделителната способност, можем: 1. Да намалим λ, например да използваме ултравиолетова светлина като източник на светлина; 2. увеличавам n, например, поставям го в миришещ асфалт; 3. Увеличете, т.е. намалете разстоянието между лещата на обектива и образеца колкото е възможно повече.
Микроскопска класификация
Микроскопите могат да бъдат класифицирани в оптични микроскопи, електронни микроскопи и цифрови микроскопи според микроскопските принципи.
оптичен микроскоп
Обикновено се състои от оптична част, осветителна част и механична част. Несъмнено най-критична е оптичната част, която се състои от окуляр и обектив. Още през 1590 г. холандски и италиански производители на очила са създали увеличителни инструменти, подобни на микроскопи. Има много видове оптични микроскопи, включително микроскоп със светло поле (обикновен оптичен микроскоп), микроскоп с тъмно поле, флуоресцентен микроскоп, фазово-контрастен микроскоп, лазерно сканиращ конфокален микроскоп, поляризационен микроскоп, микроскоп за диференциална интерференция и обърнат микроскоп.
електронен микроскоп
Електронният микроскоп има сходни основни структурни характеристики с оптичния микроскоп, но има много по-голямо увеличение и разделителна способност от оптичния микроскоп. Той използва електронен поток като нов източник на светлина за изобразяване на обекта. Откакто Руска изобрети първия трансмисионен електронен микроскоп през 1938 г., в допълнение към непрекъснатото подобряване на работата на самия трансмисионен електронен микроскоп, бяха разработени много други видове електронни микроскопи. Като сканиращ електронен микроскоп, аналитичен електронен микроскоп, електронен микроскоп със свръхвисоко налягане и т.н. В комбинация с различни техники за подготовка на проби за електронен микроскоп, можем да изследваме структурата или връзката между структурата и функцията на пробите в много аспекти. Микроскопите се използват за наблюдение на изображения на малки обекти. Често се използва за наблюдение на биология, медицина и малки частици. Електронният микроскоп може да увеличи обект до 2 милиона пъти.
Настолен микроскоп, който се отнася главно до традиционния микроскоп, е чисто оптично усилване, с голямо увеличение и добро качество на изображението, но като цяло е голям и неудобен за преместване и се използва най-вече в лабораторията, което е неудобно за излизане или на откриване на сайт.
Преносим микроскоп
Преносимият микроскоп е основно продължение на серията цифрови микроскопи и видеомикроскопи, разработени през последните години. За разлика от традиционното оптично усилване, всички ръчни микроскопи са цифрово усилване, което обикновено преследва преносимост, компактност и изящество и е лесно за носене; А някои ръчни микроскопи имат свои собствени екрани, които могат да се изобразяват независимо от компютъра, което е удобно за работа, и могат също така да интегрират някои цифрови функции, като поддържане на фотография, видеозапис или сравнение и измерване на изображения.
Цифров течнокристален микроскоп е разработен и произведен за първи път от Boyu Company. Този микроскоп запазва яснотата на оптичния микроскоп и интегрира предимствата на мощното разширение на цифровия микроскоп, интуитивния дисплей на видеомикроскопа и простотата и удобството на преносимия микроскоп.
STM
Сканиращият тунелен микроскоп, известен още като „сканиращ тунелен микроскоп“ и „тунелен сканиращ микроскоп“, е инструмент, който използва тунелния ефект в квантовата теория за откриване на повърхностната структура на веществата. Той е изобретен от G. Gerd G.Binning и H. Heinrich H. Rohrer през 1981 г. в лабораторията на IBM в Цюрих в Цюрих, Швейцария, така че двамата изобретатели споделиха Нобеловата награда за физика за 1986 г. с Ернст Руска.
Като инструмент за микроскопия със сканираща сонда, сканиращият тунелен микроскоп позволява на учените да наблюдават и локализират единичен атом и има по-висока разделителна способност от подобния си микроскоп за атомна сила. В допълнение, сканиращият тунелен микроскоп (STM) може точно да манипулира атоми с върховете на сондата при ниска температура (4K), така че той е както важен инструмент за измерване, така и инструмент за обработка в нанотехнологиите.
