Kako se može povećati rezolucija mikroskopa?
Sastav i struktura optičkog mikroskopa Optički mikroskop općenito se sastoji od postolja, sustava osvjetljenja reflektora, leće objektiva, okulara i mehanizma za fokusiranje. Stalak se koristi za držanje objekta koji se promatra. Mehanizam za fokusiranje može se pokretati gumbom za fokusiranje kako bi se pozornica pomicala gore-dolje za grubo i fino podešavanje, tako da se promatrani objekt može fokusirati i jasno prikazati.
Njegov gornji sloj može se precizno pomicati i okretati u vodoravnoj ravnini, te općenito prilagoditi promatrani dio središtu vidnog polja. Sustav spot rasvjete sastoji se od izvora svjetlosti i kondenzatora. Funkcija kondenzatora je da koncentrira više svjetlosne energije na promatrani dio. Spektralne karakteristike svjetiljke moraju biti kompatibilne s radnim pojasom prijemnika mikroskopa.
Leća objektiva nalazi se u blizini promatranog objekta, a leća je ta koja ostvaruje prvi stupanj povećanja. Na pretvarač leće objektiva ugrađuje se istovremeno više leća objektiva s različitim povećanjem, a leće objektiva s različitim povećanjem mogu rotiranjem pretvarača ući u radni optički put. Povećanje leće objektiva obično je 5 do 100 puta. Leća objektiva je optički element koji ima odlučujuću ulogu u kvaliteti slike u mikroskopu.
Obično se koriste akromatske objektivne leće koje mogu ispraviti kromatsku aberaciju za dvije boje svjetla; kvalitetnije apokromatske objektivne leće koje mogu ispraviti kromatsku aberaciju za tri vrste svjetla u boji; može osigurati da cijela ravnina slike leće objektiva bude ravna kako bi se poboljšalo vidno polje Objektivi s ravnim poljem s marginalnom kvalitetom slike. Objektivi s uranjanjem u tekućinu često se koriste u objektivima s velikim povećanjem, to jest, indeks loma je 1 između donje površine leće objektiva i gornje površine lista uzorka.
5 tekućine, može značajno poboljšati rezoluciju mikroskopskih promatranja. Okular je leća koja se nalazi u blizini ljudskog oka kako bi se postigla druga razina povećanja, a povećanje leće je obično 5 do 20 puta. Prema veličini vidnog polja koje se može vidjeti, okulari se dijele na dvije vrste: obični okulari s manjim vidnim poljem i okulari velikog polja (ili širokokutni okulari) s većim vidnim poljem.
I pozornica i leća objektiva moraju se moći međusobno pomicati duž optičke osi leće objektiva kako bi se postiglo podešavanje fokusa i dobila jasna slika. Kada se radi s lećom objektiva velikog povećanja, dopušteni raspon fokusiranja često je manji od mikrona, tako da mikroskop mora imati vrlo precizan mehanizam za mikrofokusiranje. Granica povećanja mikroskopa je efektivno povećanje, a rezolucija mikroskopa odnosi se na minimalnu udaljenost između dviju točaka predmeta koje mikroskop može jasno razlikovati.
Razlučivost i povećanje dva su različita, ali povezana pojma. Kada numerički otvor odabrane leće objektiva nije dovoljno velik, odnosno razlučivost nije dovoljno velika, mikroskop ne može razaznati finu strukturu predmeta. U ovom trenutku, čak i ako je povećanje pretjerano povećano, dobivena slika može biti samo slika s velikim obrisima, ali nejasnim detaljima. , naziva se nevažećim povećanjem.
Suprotno tome, ako razlučivost zadovoljava zahtjeve, ali je povećanje nedovoljno, mikroskop ima sposobnost razlučivanja, ali je slika još uvijek premalena da bi je ljudsko oko jasno vidjelo. Stoga, kako bi se u potpunosti iskoristila moć razlučivosti mikroskopa, numerički otvor treba razumno uskladiti s ukupnim povećanjem mikroskopa. Sustav osvjetljenja reflektora ima velik utjecaj na slikovne performanse mikroskopa, ali to je poveznica koju korisnici lako zanemare.
Njegova funkcija je osigurati dovoljno i ravnomjerno osvjetljenje površine predmeta. Svjetlosni snop koji šalje kondenzor treba osigurati da ispuni kut otvora leće objektiva, inače se najveća rezolucija koju leća objektiva može postići ne može u potpunosti iskoristiti. U tu svrhu, kondenzor je opremljen dijafragmom promjenjivog otvora blende sličnoj onoj u objektivu fotografskog objektiva, koja može prilagoditi veličinu otvora blende, a koristi se za podešavanje otvora blende osvjetljujućeg snopa kako bi odgovarala kutu otvora blende objektiva. leće.
Promjenom načina osvjetljenja mogu se dobiti različite metode promatranja kao što su tamne točke objekta na svijetloj pozadini (naziva se osvjetljenje svijetlog polja) ili svijetle točke objekta na tamnoj pozadini (naziva se osvjetljenje tamnog polja), kako bi se bolje otkrilo i promatralo mikrostruktura. Elektronski mikroskop je instrument koji koristi elektronske zrake i elektronske leće umjesto svjetlosnih zraka i optičkih leća za prikaz finih struktura tvari pri vrlo velikim povećanjima na temelju principa elektronske optike.
Moć razlučivosti elektronskog mikroskopa predstavljena je minimalnom udaljenošću između dvije susjedne točke koju može razlučiti. Godine 1970, razlučivost transmisijskog elektronskog mikroskopa bila je oko 0.3 nanometara (moć razlučivosti ljudskog oka bila je oko 0,1 mm). Sada maksimalno povećanje elektronskog mikroskopa prelazi 3 milijuna puta, dok je maksimalno povećanje optičkog mikroskopa oko 2000 puta, pa se atomi nekih teških metala i uredno posložene atomske rešetke u kristalu mogu izravno promatrati kroz elektronski mikroskop. .
