Nima uchun elektron mikroskopning ruxsati optik mikroskopnikidan yuqori
Optik mikroskopning kattalashtirishi elektron mikroskopnikiga qaraganda kichikroq. Optik mikroskop faqat hujayralar va xloroplastlar kabi mikroskopik tuzilmalarni kuzatishi mumkin, elektron mikroskop esa submikroskopik tuzilmalarni, ya'ni organellalar, viruslar, bakteriyalar va boshqalarning tuzilishini kuzatishi mumkin.
Elektron mikroskop tezlashtirilgan va agregatlangan elektron nurni juda yupqa namunaga proyeksiya qiladi, bu yerda elektronlar namunadagi atomlar bilan to‘qnashib, yo‘nalishini o‘zgartiradi, natijada uch o‘lchamli burchakli sochilish sodir bo‘ladi. Tarqalish burchagining o'lchami namunaning zichligi va qalinligi bilan bog'liq, shuning uchun u turli xil soyalar bilan tasvirlarni yaratishi mumkin. Tasvirlar kuchaytirish va fokuslashdan so'ng tasvirlash qurilmalarida (masalan, lyuminestsent ekranlar, plyonkalar va fotosensitiv biriktiruvchi komponentlar) ko'rsatiladi.
Elektronlarning de-Broyl toʻlqin uzunligi juda qisqa boʻlganligi sababli transmissiya elektron mikroskopining ruxsati optik mikroskopnikidan ancha yuqori boʻlib, 0.1-0.2nm ga etadi va oʻn minglab millionlab kattalashtirishga erishadi. marta. Shuning uchun transmissiya elektron mikroskopidan foydalanish namunalarning nozik tuzilishini kuzatish va hatto optik mikroskopda kuzatilgan eng kichik tuzilishdan o'n minglab marta kichik bo'lgan faqat bitta qator atomlarning tuzilishini kuzatish uchun ishlatilishi mumkin. TEM fizika va biologiya bilan bog'liq ko'plab ilmiy sohalarda, masalan, saraton tadqiqotlari, virusologiya, materialshunoslik, shuningdek nanotexnologiya, yarimo'tkazgichlarni tadqiq qilish va hokazolarda muhim tahliliy usuldir.
Optik mikroskopning eng yuqori ruxsati
200 nanometr. Optik mikroskopning o'lchamlari (ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligi 770 dan 390 nanometrgacha bo'lgan) yorug'lik nurining fokuslash diapazoni bilan chambarchas bog'liq. 1870-yillarda nemis fizigi Ernst Abbe kashf etdi.
Ko'rinadigan yorug'lik, o'zining to'lqin xususiyatlariga ko'ra, diffraktsiyaga uchraydi, bu esa nurni cheksiz ravishda qarata olmaydi. Ushbu Abbe qonuniga ko'ra, ko'rinadigan yorug'likni fokuslash uchun minimal diametr yorug'lik to'lqinining to'lqin uzunligining uchdan bir qismidir.
Bu 200 nanometr. Bir asrdan ko'proq vaqt davomida "Abbe chegarasi" 200 nanometr optik mikroskoplarning nazariy ruxsat chegarasi deb hisoblanadi va bu o'lchamdan kichikroq ob'ektlarni elektron mikroskop yoki tunnel skanerlash mikroskoplari yordamida kuzatish kerak.
Raqamli diafragma, shuningdek, diafragma nisbati sifatida ham tanilgan, NA yoki A deb qisqartirilgan, ob'ektiv linzalari va kondensatorning asosiy parametridir va mikroskopning o'lchamlari bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Quruq ob'ektivning raqamli diafragma 0.05-0,95, moyga botirilgan ob'ektivning (sidr yog'i) soni diafragma 1,25 ga teng.
Ishlash masofasi ob'ektiv ob'ektivning oldingi linzasidan namunaning qopqoq oynasigacha bo'lgan masofani anglatadi, qachonki kuzatilayotgan namuna eng aniq bo'lsa. Ob'ektiv linzalarning ish masofasi uning fokus uzunligiga bog'liq. Ob'ektiv linzaning fokus uzunligi qanchalik uzun bo'lsa, kattalashtirish shunchalik past bo'ladi va uning ish masofasi shunchalik uzoq bo'ladi.
Ob'ektiv linzaning vazifasi namunani birinchi marta kattalashtirishdir va u mikroskopning ishlashini aniqlaydigan eng muhim komponent - piksellar sonini aniqlaydi. Rezolyutsiya rezolyutsiya yoki rezolyutsiya kuchi sifatida ham tanilgan. Ruxsatning kattaligi o'lchamlari masofasining raqamli qiymati bilan ifodalanadi (ajralishi mumkin bo'lgan ikkita ob'ekt nuqtasi orasidagi minimal masofa).
25 sm aniq masofada 0.073 mm masofadagi ikkita ob'ektni oddiy odam ko'zi aniq ko'rishi mumkin. 0,073 mm bu qiymat oddiy inson ko'zining o'lchamlari masofasidir. Mikroskopning aniqlik masofasi qanchalik kichik bo'lsa, uning aniqligi shunchalik yuqori va ishlashi yaxshilanadi.
Optik mikroskopning kattalashtirishi elektron mikroskopnikiga qaraganda kichikroq. Optik mikroskop faqat hujayralar va xloroplastlar kabi mikroskopik tuzilmalarni kuzatishi mumkin, elektron mikroskop esa submikroskopik tuzilmalarni, ya'ni organellalar, viruslar, bakteriyalar va boshqalarning tuzilishini kuzatishi mumkin.
Elektron mikroskop tezlashtirilgan va agregatlangan elektron nurni juda yupqa namunaga proyeksiya qiladi, bu yerda elektronlar namunadagi atomlar bilan to‘qnashib, yo‘nalishini o‘zgartiradi, natijada uch o‘lchamli burchakli sochilish sodir bo‘ladi. Tarqalish burchagining o'lchami namunaning zichligi va qalinligi bilan bog'liq, shuning uchun u turli xil soyalar bilan tasvirlarni yaratishi mumkin. Tasvirlar kuchaytirish va fokuslashdan so'ng tasvirlash qurilmalarida (masalan, lyuminestsent ekranlar, plyonkalar va fotosensitiv biriktiruvchi komponentlar) ko'rsatiladi.
Elektronlarning de-Broyl toʻlqin uzunligi juda qisqa boʻlganligi sababli transmissiya elektron mikroskopining ruxsati optik mikroskopnikidan ancha yuqori boʻlib, 0.1-0.2nm ga etadi va oʻn minglab millionlab kattalashtirishga erishadi. marta. Shuning uchun transmissiya elektron mikroskopidan foydalanish namunalarning nozik tuzilishini kuzatish va hatto optik mikroskopda kuzatilgan eng kichik tuzilishdan o'n minglab marta kichik bo'lgan faqat bitta qator atomlarning tuzilishini kuzatish uchun ishlatilishi mumkin. TEM fizika va biologiya bilan bog'liq ko'plab ilmiy sohalarda, masalan, saraton tadqiqotlari, virusologiya, materialshunoslik, shuningdek nanotexnologiya, yarimo'tkazgichlarni tadqiq qilish va hokazolarda muhim tahliliy usuldir.
Optik mikroskopning eng yuqori ruxsati
200 nanometr. Optik mikroskopning o'lchamlari (ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligi 770 dan 390 nanometrgacha bo'lgan) yorug'lik nurining fokuslash diapazoni bilan chambarchas bog'liq. 1870-yillarda nemis fizigi Ernst Abbe kashf etdi.
Ko'rinadigan yorug'lik, o'zining to'lqin xususiyatlariga ko'ra, diffraktsiyaga uchraydi, bu esa nurni cheksiz ravishda qarata olmaydi. Ushbu Abbe qonuniga ko'ra, ko'rinadigan yorug'likni fokuslash uchun minimal diametr yorug'lik to'lqinining to'lqin uzunligining uchdan bir qismidir.
Bu 200 nanometr. Bir asrdan ko'proq vaqt davomida "Abbe chegarasi" 200 nanometr optik mikroskoplarning nazariy ruxsat chegarasi deb hisoblanadi va bu o'lchamdan kichikroq ob'ektlarni elektron mikroskop yoki tunnel skanerlash mikroskoplari yordamida kuzatish kerak.
Raqamli diafragma, shuningdek, diafragma nisbati sifatida ham tanilgan, NA yoki A deb qisqartirilgan, ob'ektiv linzalari va kondensatorning asosiy parametridir va mikroskopning o'lchamlari bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Quruq ob'ektivning raqamli diafragma 0.05-0,95, moyga botirilgan ob'ektivning (sidr yog'i) soni diafragma 1,25 ga teng.
Ishlash masofasi ob'ektiv ob'ektivning oldingi linzasidan namunaning qopqoq oynasigacha bo'lgan masofani anglatadi, qachonki kuzatilayotgan namuna eng aniq bo'lsa. Ob'ektiv linzalarning ish masofasi uning fokus uzunligiga bog'liq. Ob'ektiv linzaning fokus uzunligi qanchalik uzun bo'lsa, kattalashtirish shunchalik past bo'ladi va uning ish masofasi shunchalik uzoq bo'ladi.
Ob'ektiv linzaning vazifasi namunani birinchi marta kattalashtirishdir va u mikroskopning ishlashini aniqlaydigan eng muhim komponent - piksellar sonini aniqlaydi. Rezolyutsiya rezolyutsiya yoki rezolyutsiya kuchi sifatida ham tanilgan. Ruxsatning kattaligi o'lchamlari masofasining raqamli qiymati bilan ifodalanadi (ajralishi mumkin bo'lgan ikkita ob'ekt nuqtasi orasidagi minimal masofa).
25 sm aniq masofada 0.073 mm masofadagi ikkita ob'ektni oddiy odam ko'zi aniq ko'rishi mumkin. 0,073 mm bu qiymat oddiy inson ko'zining o'lchamlari masofasidir. Mikroskopning aniqlik masofasi qanchalik kichik bo'lsa, uning aniqligi shunchalik yuqori va ishlashi yaxshilanadi.
