Introduzione alla risoluzione del microscopio a struttura microscopica
Il microscopio è uno strumento ottico composto da una lente o da una combinazione di più lenti, segno che l'uomo è entrato nell'era atomica. Viene utilizzato principalmente per ingrandire piccoli oggetti in strumenti visibili ad occhio nudo.
Struttura del microscopio
Un microscopio ottico è costituito da un oculare, una lente obiettivo, una vite di messa a fuoco grossolana, una vite di messa a fuoco fine, un supporto per tablet, un foro per la luce, un otturatore, un convertitore, un riflettore, un tavolino portaoggetti, un braccio dell'obiettivo, un barilotto dell'obiettivo , una sede dell'obiettivo, un condensatore e un'apertura.
Risoluzione del microscopio
D=0.61λ/N*sen( /2)
D: risoluzione
λ: lunghezza d'onda della sorgente luminosa
: Angolo della lente dell'obiettivo (l'angolo di apertura del campione da un punto sull'asse ottico alla lente dell'obiettivo)
Per migliorare la risoluzione possiamo: 1. Ridurre λ, ad esempio, utilizzare la luce ultravioletta come sorgente luminosa; 2. aumentare n, ad esempio, metterlo nell'asfalto profumato; 3. Aumentare, cioè ridurre il più possibile la distanza tra la lente dell'obiettivo e il campione.
Classificazione microscopica
I microscopi possono essere classificati in microscopi ottici, microscopi elettronici e microscopi digitali secondo i principi microscopici.
microscopio ottico
Solitamente è costituito da parte ottica, parte illuminante e parte meccanica. La parte più critica è senza dubbio la parte ottica, composta da oculare e lente obbiettivo. Già nel 1590 i produttori di occhiali olandesi e italiani avevano costruito strumenti di ingrandimento simili ai microscopi. Esistono molti tipi di microscopi ottici, tra cui principalmente il microscopio a campo chiaro (microscopio ottico ordinario), il microscopio a campo scuro, il microscopio a fluorescenza, il microscopio a contrasto di fase, il microscopio confocale a scansione laser, il microscopio polarizzatore, il microscopio con differenza di interferenza differenziale e il microscopio invertito.
microscopio elettronico
Il microscopio elettronico ha caratteristiche strutturali di base simili al microscopio ottico, ma ha capacità di ingrandimento e risoluzione molto più elevate rispetto al microscopio ottico. Utilizza il flusso di elettroni come una nuova fonte di luce per immaginare l'oggetto. Da quando Ruska ha inventato il primo microscopio elettronico a trasmissione nel 1938, oltre al continuo miglioramento delle prestazioni del microscopio elettronico a trasmissione stesso, sono stati sviluppati molti altri tipi di microscopi elettronici. Come il microscopio elettronico a scansione, il microscopio elettronico analitico, il microscopio elettronico ad altissima pressione, ecc. In combinazione con varie tecniche di preparazione dei campioni al microscopio elettronico, possiamo studiare la struttura o la relazione tra struttura e funzione dei campioni in molti aspetti. I microscopi vengono utilizzati per osservare immagini di piccoli oggetti. Viene spesso utilizzato per l'osservazione di biologia, medicina e minuscole particelle. Un microscopio elettronico può ingrandire un oggetto fino a 2 milioni di volte.
Il microscopio da tavolo, si riferisce principalmente al microscopio tradizionale, è pura amplificazione ottica, con elevato ingrandimento e buona qualità dell'immagine, ma è generalmente grande e scomodo da spostare e viene utilizzato principalmente in laboratorio, il che è scomodo per uscire o andare in giro. rilevamento del sito.
Microscopio portatile
Il microscopio portatile è principalmente un'estensione della serie di microscopi digitali e videomicroscopi sviluppati negli ultimi anni. Diversamente dall'amplificazione ottica tradizionale, i microscopi portatili sono tutti amplificazioni digitali, che generalmente perseguono portabilità, compattezza e squisitezza ed è facile da trasportare; E alcuni microscopi portatili hanno i propri schermi, che possono essere ripresi indipendentemente dal computer host, il che è comodo da utilizzare, e possono anche integrare alcune funzioni digitali, come il supporto della fotografia, della registrazione video o del confronto e della misurazione delle immagini.
Il microscopio digitale a cristalli liquidi è stato inizialmente sviluppato e prodotto dalla Boyu Company. Questo microscopio conserva la chiarezza del microscopio ottico e integra i vantaggi della potente espansione del microscopio digitale, della visualizzazione intuitiva del microscopio video e della semplicità e comodità del microscopio portatile.
STM
Il microscopio a scansione a tunnel, noto anche come "microscopio a scansione a tunnel" e "microscopio a scansione a tunnel", è uno strumento che utilizza l'effetto tunnel nella teoria quantistica per rilevare la struttura superficiale delle sostanze. È stato inventato da G. Gerd G.Binning e H. Heinrich H.Rohrer nel 1981 presso il laboratorio IBM di Zurigo, in Svizzera, quindi i due inventori hanno condiviso il Premio Nobel per la fisica nel 1986 con Ernst Ruska.
Come strumento di microscopia a sonda a scansione, il microscopio a tunneling a scansione consente agli scienziati di osservare e localizzare un singolo atomo e ha una risoluzione più elevata rispetto al suo simile microscopio a forza atomica. Inoltre, il microscopio a effetto tunnel (STM) può manipolare accuratamente gli atomi con le punte delle sonde a bassa temperatura (4K), quindi è sia un importante strumento di misurazione che uno strumento di elaborazione nella nanotecnologia.
