Zašto je razlučivost elektronskog mikroskopa veća od one optičkog mikroskopa
Povećanje optičkog mikroskopa je manje od povećanja elektronskog mikroskopa. Optički mikroskop može promatrati samo mikroskopske strukture kao što su stanice i kloroplasti, dok elektronski mikroskop može promatrati submikroskopske strukture, odnosno strukturu organela, virusa, bakterija itd.
Elektronski mikroskop projicira ubrzani i agregirani elektronski snop na vrlo tanak uzorak, gdje se elektroni sudaraju s atomima u uzorku da bi promijenili smjer, što rezultira trodimenzionalnim kutnim raspršenjem. Veličina kuta raspršenja povezana je s gustoćom i debljinom uzorka, tako da može oblikovati slike s različitim nijansama. Slike će se prikazati na uređajima za snimanje (kao što su fluorescentni ekrani, filmovi i fotoosjetljive spojne komponente) nakon pojačanja i fokusiranja.
Zbog vrlo kratke de Broglie valne duljine elektrona, razlučivost prijenosnog elektronskog mikroskopa mnogo je veća od one optičkog mikroskopa, dostižući 0.1-0.2nm i povećanje od desetaka tisuća do milijuna puta. Stoga se korištenjem transmisijske elektronske mikroskopije može promatrati fina struktura uzoraka, pa čak i promatrati struktura samo jednog reda atoma, koji je nekoliko desetaka tisuća puta manji od najmanje strukture promatrane optičkim mikroskopom. TEM je važna analitička metoda u mnogim znanstvenim područjima povezanim s fizikom i biologijom, poput istraživanja raka, virologije, znanosti o materijalima, kao i nanotehnologije, istraživanja poluvodiča itd.
Najveća rezolucija optičkog mikroskopa
200 nanometara. Razlučivost optičkog mikroskopa (s valnim duljinama vidljive svjetlosti u rasponu od 770 do 390 nanometara) usko je povezana s rasponom fokusiranja osvjetljavajuće zrake. Godine 1870. njemački fizičar Ernst Abbe otkrio je.
Vidljiva svjetlost, zbog svojih valnih karakteristika, podliježe difrakciji, zbog čega se zraka ne može fokusirati beskonačno. Prema ovom Abbeovom zakonu, minimalni promjer za fokusiranje vidljive svjetlosti je jedna trećina valne duljine svjetlosnog vala.
To je 200 nanometara. Više od jednog stoljeća, "Abbeova granica" od 200 nanometara smatra se teoretskom granicom razlučivosti optičkih mikroskopa, a objekti manji od te veličine moraju se promatrati pomoću elektronskog mikroskopa ili tunelskog skenirajućeg mikroskopa.
Numerička apertura, također poznata kao omjer otvora blende, skraćeno NA ili A, glavni je parametar leće objektiva i kondenzora i izravno je proporcionalna razlučivosti mikroskopa. Numerička apertura suhog objektiva je 0.05-0.95, a numerička apertura objektiva uronjenog u ulje (cedrovo ulje) je 1,25.
Radna udaljenost odnosi se na udaljenost od prednje leće leće objektiva do pokrovnog stakla uzorka kada je promatrani uzorak najjasniji. Radna udaljenost objektiva povezana je s njegovom žarišnom duljinom. Što je veća žarišna duljina leće objektiva, to je manje povećanje i veća je njegova radna udaljenost.
Funkcija leće objektiva je prvo povećanje preparata, a to je najvažnija komponenta koja određuje rad mikroskopa - razina rezolucije. Rezolucija je također poznata kao rezolucija ili moć razlučivanja. Veličina rezolucije izražava se numeričkom vrijednošću udaljenosti rezolucije (minimalna udaljenost između dvije točke objekta koje se mogu razlikovati).
Na jasnoj udaljenosti od 25 cm, normalno ljudsko oko može jasno vidjeti dva objekta s udaljenosti od 0.073 mm. Ova vrijednost od 0,073 mm je udaljenost rezolucije normalnog ljudskog oka. Što je manja razlučivost mikroskopa, veća je njegova razlučivost i bolje performanse.
Povećanje optičkog mikroskopa je manje od povećanja elektronskog mikroskopa. Optički mikroskop može promatrati samo mikroskopske strukture kao što su stanice i kloroplasti, dok elektronski mikroskop može promatrati submikroskopske strukture, odnosno strukturu organela, virusa, bakterija itd.
Elektronski mikroskop projicira ubrzani i agregirani elektronski snop na vrlo tanak uzorak, gdje se elektroni sudaraju s atomima u uzorku da bi promijenili smjer, što rezultira trodimenzionalnim kutnim raspršenjem. Veličina kuta raspršenja povezana je s gustoćom i debljinom uzorka, tako da može oblikovati slike s različitim nijansama. Slike će se prikazati na uređajima za snimanje (kao što su fluorescentni ekrani, filmovi i fotoosjetljive spojne komponente) nakon pojačanja i fokusiranja.
Zbog vrlo kratke de Broglie valne duljine elektrona, razlučivost prijenosnog elektronskog mikroskopa mnogo je veća od one optičkog mikroskopa, dostižući 0.1-0.2nm i povećanje od desetaka tisuća do milijuna puta. Stoga se korištenjem transmisijske elektronske mikroskopije može promatrati fina struktura uzoraka, pa čak i promatrati struktura samo jednog reda atoma, koji je nekoliko desetaka tisuća puta manji od najmanje strukture promatrane optičkim mikroskopom. TEM je važna analitička metoda u mnogim znanstvenim područjima povezanim s fizikom i biologijom, poput istraživanja raka, virologije, znanosti o materijalima, kao i nanotehnologije, istraživanja poluvodiča itd.
Najveća rezolucija optičkog mikroskopa
200 nanometara. Razlučivost optičkog mikroskopa (s valnim duljinama vidljive svjetlosti u rasponu od 770 do 390 nanometara) usko je povezana s rasponom fokusiranja osvjetljavajuće zrake. Godine 1870. njemački fizičar Ernst Abbe otkrio je.
Vidljiva svjetlost, zbog svojih valnih karakteristika, podliježe difrakciji, zbog čega se zraka ne može fokusirati beskonačno. Prema ovom Abbeovom zakonu, minimalni promjer za fokusiranje vidljive svjetlosti je jedna trećina valne duljine svjetlosnog vala.
To je 200 nanometara. Više od jednog stoljeća, "Abbeova granica" od 200 nanometara smatra se teoretskom granicom razlučivosti optičkih mikroskopa, a objekti manji od te veličine moraju se promatrati pomoću elektronskog mikroskopa ili tunelskog skenirajućeg mikroskopa.
Numerička apertura, također poznata kao omjer otvora blende, skraćeno NA ili A, glavni je parametar leće objektiva i kondenzora i izravno je proporcionalna razlučivosti mikroskopa. Numerička apertura suhog objektiva je 0.05-0.95, a numerička apertura objektiva uronjenog u ulje (cedrovo ulje) je 1,25.
Radna udaljenost odnosi se na udaljenost od prednje leće leće objektiva do pokrovnog stakla uzorka kada je promatrani uzorak najjasniji. Radna udaljenost objektiva povezana je s njegovom žarišnom duljinom. Što je veća žarišna duljina leće objektiva, to je manje povećanje i veća je njegova radna udaljenost.
Funkcija leće objektiva je prvo povećanje preparata, a to je najvažnija komponenta koja određuje rad mikroskopa - razina rezolucije. Rezolucija je također poznata kao rezolucija ili moć razlučivanja. Veličina rezolucije izražava se numeričkom vrijednošću udaljenosti rezolucije (minimalna udaljenost između dvije točke objekta koje se mogu razlikovati).
Na jasnoj udaljenosti od 25 cm, normalno ljudsko oko može jasno vidjeti dva objekta s udaljenosti od 0.073 mm. Ova vrijednost od 0,073 mm je udaljenost rezolucije normalnog ljudskog oka. Što je manja razlučivost mikroskopa, veća je njegova razlučivost i bolje performanse.
