DE VIKTIGASTE MIKROSKOPEGENSKAPERNA - TEKNOLOGI - 2025

De mest utmärkta egenskaperna hos mikroskopet är upplösningskraften, förstoringen av studieobjektet och definitionen. Dessa funktioner möjliggör studier av mikroskopobjekt och har tillämpningar inom olika studierområden.

Mikroskopet är ett instrument som har utvecklats över tid tack vare tillämpningen av ny teknik för att erbjuda otroliga bilder mycket mer fullständiga och tydliga av de olika elementen som är föremål för studier inom områden som biologi, kemi, fysik, medicin, bland många andra discipliner.

Högupplösta bilder som kan erhållas med avancerade mikroskop kan vara riktigt imponerande. Idag är det möjligt att observera partikelatomer med en detaljnivå som för många år sedan var otänkbart.

Det finns tre huvudtyper av mikroskop. Det mest kända är det optiska eller ljusmikroskopet, en enhet som består av en eller två linser (sammansatt mikroskop).

Det finns också det akustiska mikroskopet, som fungerar genom att skapa bilden från högfrekventa ljudvågor, och elektronmikroskop, som i sin tur klassificeras i scanning (SEM, Scanning Electron Microscope) och tunneling (STM, Scanning Tunneling) mikroskop. Mikroskop).

Det senare ger en bild bildad av förmågan hos elektroner att "passera" genom ytan på ett fast ämne med hjälp av den så kallade "tunneleffekten", vanligare inom kvantfysikens område.

Även om konstruktionen och funktionsprincipen för var och en av dessa typer av mikroskop är olika, delar de en serie egenskaper, som trots att de mäts på olika sätt i vissa fall förblir vanliga för alla. Dessa är i sin tur de faktorer som definierar kvaliteten på bilderna.

Mikroskopets gemensamma egenskaper

1- Upplösningens kraft

Det hänför sig till den minsta detalj som ett mikroskop kan erbjuda. Det beror på utrustningens utformning och strålningsegenskaperna. Vanligtvis förväxlas denna term med "upplösning" som hänvisar till den detalj som faktiskt uppnås med mikroskopet.

För att bättre förstå skillnaden mellan upplösning av makt och upplösning måste det beaktas att det förstnämnda är en egenskap hos instrumentet som sådan, definierat bredare som "minsta avskiljning av punkter hos objektet under observation som kan uppfattas under förhållanden optimal ”(Slayter och Slayter, 1992).

Även om upplösningen å andra sidan är den minsta skillnaden mellan punkter på det studerade objektet som faktiskt observerades under verkliga förhållanden, som kunde ha varit annorlunda från de ideala förhållandena för vilka mikroskopet utformades.

Det är av detta skäl, att i vissa fall den observerade upplösningen inte är lika stor som möjligt under de önskade förhållandena.

För att erhålla en bra upplösning krävs, utöver upplösningskraften, goda kontrastegenskaper, både mikroskopet och objektet eller provet som ska observeras.

2- Kontrast eller definition

Högupplöst bild av en encellig organism. Via Youtube.

Den här egenskapen avser mikroskopets förmåga att definiera ett objekts kanter eller gränser med avseende på bakgrunden där det är.

Det är produkten från samspelet mellan strålning (utsläpp av ljus, termisk energi eller annan energi) och objektet som studeras, varför vi talar om inneboende kontrast (det från provet) och instrumentell kontrast (det för mikroskopet självt) ).

Det är därför, genom att gradera den instrumentella kontrasten, är det möjligt att förbättra bildkvaliteten, så att en optimal kombination av de variabla faktorerna som påverkar ett bra resultat erhålls.

I ett optiskt mikroskop är till exempel absorption (en egenskap som definierar ljushet, mörker, transparens, opacitet och färger som observeras i ett objekt) den huvudsakliga kontrastkällan.

3 - Förstoring

Pollen sett genom ett mikroskop.

Också kallad förstoringsgraden är denna egenskap inget annat än det numeriska förhållandet mellan bildens storlek och objektets storlek.

Det är vanligtvis betecknat med ett nummer åtföljt av bokstaven "X", så ett mikroskop vars förstoring är lika med 10000X kommer att erbjuda en bild som är 10 000 gånger större än den verkliga storleken på exemplet eller objektet under observation.

I motsats till vad man kanske tror är förstoringen inte den viktigaste egenskapen hos ett mikroskop, eftersom en dator kan ha en ganska hög förstoringsnivå utan en mycket dålig upplösning.

Från detta faktum härleds begreppet användbar förstoring, dvs. förstoringsnivån som i kombination med mikroskopets kontrast verkligen ger en hög kvalitet och skarp bild.

Å andra sidan inträffar tom eller falsk förstoring när den maximala användbara förstoringen överskrids. Från och med den punkten, trots att man fortsätter att förstora bilden, kommer ingen mer användbar information att erhållas, utan tvärtom kommer resultatet att bli en större men suddig bild eftersom upplösningen förblir densamma.

Följande figur illustrerar dessa två begrepp på ett tydligt sätt:

Förstoringen är mycket högre i elektronmikroskop än i optiska mikroskop som når en förstoring av 1500X för de mest avancerade, de tidigare når nivåer upp till 30000X när det gäller SEM-mikroskop.

När det gäller skanning av tunnelmikroskop (STM) kan förstoringsområdet nå atomnivåer på 100 miljoner gånger partikelns storlek, och det är till och med möjligt att flytta dem och placera dem i definierade arrangemang.

slutsats

Det är viktigt att påpeka att, enligt egenskaperna som förklaras ovan för var och en av de nämnda mikroskoptyperna, har var och en en specifik applikation, som gör det möjligt att dra fördel av fördelarna och fördelarna med avseende på kvaliteten på bilderna på ett optimalt sätt.

Om vissa typer har begränsningar inom vissa områden, kan dessa täckas av de andra tekniken.

Till exempel används skanningselektronmikroskop (SEM) generellt för att generera bilder med hög upplösning, särskilt inom området för kemisk analys, nivåer som inte kunde nås med ett linsmikroskop.

Det akustiska mikroskopet används oftare i studien av icke-transparenta fasta material och karaktärisering av celler. Detektera enkelt hålrum i ett material, såväl som interna defekter, sprickor, sprickor och andra dolda föremål.

Det konventionella optiska mikroskopet fortsätter att vara användbart inom vissa vetenskapsområden på grund av dess användarvänlighet, dess relativt låga kostnader och eftersom dess egenskaper fortfarande ger gynnsamma resultat för de aktuella studierna.

referenser

1. Akustisk mikroskopiavbildning. Återställd från: smtcorp.com.
2. Akustisk mikroskopi. Återställd från: soest.hawaii.edu.
3. Tomma påståenden - falsk förstoring. Återställs från: microscope.com.
4. Mikroskop, hur produkter görs. Återställd från: encyclopedia.com.
5. Scanning Electron Microscopy (SEM) av Susan Swapp. Återställs från: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. och Slayter H. (1992). Ljus- och elektronmikroskopi. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Mikroskopet och hur man använder det. New York, Dover Publications Inc.
8. STM Image Gallery. Återställd från: researcher.watson.ibm.com.
9. Förstå mikroskop och mål. Återställd från: edmundoptics.com
10. Användbart förstoringsområde. Återställs från: microscopyu.com.