หุ้น:
คุณสมบัติกล้องจุลทรรศน์ที่สำคัญที่สุด
คุณสมบัติของกล้องจุลทรรศน์ ที่โดดเด่นที่สุดคือพลังของความละเอียดการขยายของวัตถุของการศึกษาและความหมาย.
กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่มีวิวัฒนาการมาตลอดเวลาด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่เพื่อให้ภาพที่น่าทึ่งสมบูรณ์และชัดเจนมากขึ้นจากองค์ประกอบต่าง ๆ ที่มีการศึกษาในสาขาต่าง ๆ เช่นชีววิทยาเคมีฟิสิกส์ ยาในสาขาวิชาอื่น ๆ อีกมากมาย.
ความละเอียดสูงของภาพที่สามารถรับได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เทคโนโลยีขั้นสูงนั้นน่าประทับใจมาก ทุกวันนี้มีความเป็นไปได้ที่จะสังเกตเห็นอะตอมของอนุภาคด้วยระดับรายละเอียดว่าเมื่อหลายปีก่อนเป็นไปไม่ได้.
กล้องจุลทรรศน์มีสามประเภทหลัก ที่รู้จักกันเป็นอย่างดีคือกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงหรือแสงซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเลนส์หนึ่งหรือสอง (กล้องจุลทรรศน์แบบผสม).
นอกจากนี้ยังมีกล้องจุลทรรศน์อะคูสติกซึ่งทำงานโดยการสร้างภาพจากคลื่นเสียงความถี่สูงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนซึ่งจัดอยู่ในกล้องจุลทรรศน์แบบสแกน (SEM, กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน) และเอฟเฟกต์อุโมงค์ (STM, กล้องจุลทรรศน์ทันเนลสแกน).
ภาพหลังสร้างจากความสามารถของอิเล็กตรอนในการ "ส่งผ่าน" ผ่านพื้นผิวของของแข็งโดยใช้วิธีการที่เรียกว่า "เอฟเฟกต์อุโมงค์" ซึ่งพบได้ทั่วไปในสนามควอนตัมฟิสิกส์.
แม้ว่ารูปแบบและหลักการของการใช้งานของกล้องจุลทรรศน์แต่ละชนิดจะแตกต่างกัน แต่ก็มีคุณสมบัติที่ใช้ร่วมกันหลายชุดซึ่งแม้จะถูกวัดด้วยวิธีที่แตกต่างกันในบางกรณีก็ยังเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับทุกคน สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นปัจจัยที่กำหนดคุณภาพของภาพ.
คุณสมบัติทั่วไปของกล้องจุลทรรศน์
1- พลังของความละเอียด
มันเกี่ยวข้องกับรายละเอียดขั้นต่ำที่กล้องจุลทรรศน์สามารถนำเสนอ มันขึ้นอยู่กับการออกแบบของอุปกรณ์และคุณสมบัติของรังสี คำนี้มักจะสับสนกับ "การแก้ไข" ซึ่งหมายถึงรายละเอียดที่ทำได้จริงโดยกล้องจุลทรรศน์.
เพื่อให้เข้าใจถึงความแตกต่างระหว่างความละเอียดของพลังงานและความละเอียดที่ดีขึ้นนั้นจะต้องนำมาพิจารณาด้วยว่าอันแรกเป็นคุณสมบัติของเครื่องมือเช่นนี้การแยกจุดต่ำสุดของวัตถุภายใต้การสังเกตที่สามารถรับรู้ได้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม"(Slayter and Slayter, 1992).
ในขณะที่ความละเอียดคือการแยกขั้นต่ำระหว่างจุดของวัตถุที่ศึกษาซึ่งถูกสังเกตจริงภายใต้เงื่อนไขจริงซึ่งอาจแตกต่างจากสภาพอุดมคติที่กล้องจุลทรรศน์ถูกออกแบบ.
ด้วยเหตุนี้ในบางกรณีความละเอียดที่สังเกตได้ไม่เท่ากับค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขที่ต้องการ.
เพื่อให้ได้ความละเอียดที่ดีนั้นจำเป็นต้องมีการเพิ่มคุณสมบัติความคมชัดที่ดีทั้งกล้องจุลทรรศน์และวัตถุหรือชิ้นงานทดสอบ.
2- ความคมชัดหรือความหมาย
คุณสมบัตินี้หมายถึงความสามารถของกล้องจุลทรรศน์ในการกำหนดขอบหรือขอบเขตของวัตถุด้วยความเคารพต่อพื้นหลังที่มันตั้งอยู่.
มันเป็นผลผลิตของปฏิกิริยาระหว่างรังสี (การปล่อยแสงความร้อนหรือพลังงานอื่น ๆ ) และวัตถุที่อยู่ระหว่างการศึกษาซึ่งเป็นสาเหตุ ความแตกต่างโดยธรรมชาติ (ตัวอย่าง) และ ความคมชัดเครื่องมือ (อันที่มีกล้องจุลทรรศน์นั่นเอง).
นั่นคือเหตุผลว่าด้วยการใช้ความแตกต่างของการสำเร็จการศึกษาจึงเป็นไปได้ที่จะปรับปรุงคุณภาพของภาพเพื่อให้ได้ส่วนผสมที่ลงตัวที่สุดของปัจจัยตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อผลลัพธ์ที่ดี.
ตัวอย่างเช่นใน miscrosopio การดูดกลืนแสง (คุณสมบัติที่กำหนดความชัดเจนความมืดความโปร่งใสความทึบแสงและสีที่พบในวัตถุ) เป็นแหล่งที่มาของความคมชัด.
3- กำลังขยาย
เรียกอีกอย่างว่าองศาการขยายคุณสมบัตินี้ไม่เกินความสัมพันธ์เชิงตัวเลขระหว่างขนาดของภาพและขนาดของวัตถุ.
มักเขียนแทนด้วยตัวเลขที่มาพร้อมกับตัวอักษร "X" ดังนั้นกล้องจุลทรรศน์ที่มีกำลังขยายเท่ากับ 10,000 เท่าจะให้ภาพที่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดของชิ้นงานหรือวัตถุจริง 10,000 เท่าภายใต้การสังเกต.
ตรงกันข้ามกับสิ่งที่เราคิดว่าการขยายไม่ใช่คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของกล้องจุลทรรศน์เนื่องจากคอมพิวเตอร์สามารถมีกำลังขยายค่อนข้างสูง แต่มีความละเอียดต่ำ.
จากข้อเท็จจริงนี้ทำให้เกิดแนวคิดของ การขยายที่มีประโยชน์, กล่าวคือระดับการเพิ่มขึ้นซึ่งเมื่อรวมกับความคมชัดของกล้องจุลทรรศน์จะช่วยสร้างภาพที่มีคุณภาพและความคมชัดอย่างแท้จริง.
ในทางกลับกัน การขยายที่ว่างเปล่าหรือเท็จ, เกิดขึ้นเมื่อเกินกำลังขยายที่มีประโยชน์สูงสุด จากจุดนั้นถึงแม้ว่าจะเพิ่มภาพต่อไปเรื่อย ๆ จะไม่ได้รับข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากขึ้น แต่ในทางกลับกันผลลัพธ์จะเป็นภาพที่ใหญ่ขึ้น แต่เบลอเนื่องจากความละเอียดยังคงเหมือนเดิม.
รูปต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงแนวคิดทั้งสองอย่างชัดเจน:
กำลังขยายจะสูงกว่าในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมากกว่าในกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลที่เพิ่มขึ้นถึง 1500 เท่าสำหรับขั้นสูงที่สุดจนถึงระดับที่สูงถึง 30000X ในกรณีของกล้องจุลทรรศน์ชนิด SEM.
สำหรับกล้องจุลทรรศน์การขุดอุโมงค์ (STM) ระยะการขยายสามารถเข้าถึงระดับอะตอมได้ 100 ล้านเท่าของขนาดอนุภาคและยังเป็นไปได้ที่จะเคลื่อนที่และวางไว้ในอาร์เรย์ที่กำหนดไว้.
ข้อสรุป
เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องชี้ให้เห็นว่าตามคุณสมบัติที่อธิบายไว้ข้างต้นของกล้องจุลทรรศน์แต่ละประเภทที่กล่าวมาแต่ละอันมีแอปพลิเคชันเฉพาะซึ่งทำให้สามารถใช้ประโยชน์จากข้อดีและประโยชน์ที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของภาพได้อย่างเหมาะสม.
หากบางประเภทมีข้อ จำกัด ในบางพื้นที่อาจครอบคลุมเทคโนโลยีของผู้อื่นได้.
ตัวอย่างเช่นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) มักใช้เพื่อสร้างภาพความละเอียดสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการวิเคราะห์ทางเคมีระดับที่ไม่สามารถทำได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เลนส์.
กล้องจุลทรรศน์อะคูสติกถูกใช้บ่อยขึ้นในการศึกษาวัสดุแข็งที่ไม่โปร่งใสและการศึกษาลักษณะของเซลล์ ตรวจจับพื้นที่ว่างภายในวัสดุได้อย่างง่ายดายรวมถึงข้อบกพร่องภายในรอยแตกรอยแตกและองค์ประกอบที่ซ่อนอยู่อื่น ๆ.
ในส่วนของมันกล้องจุลทรรศน์แบบเดิมยังคงมีประโยชน์ในบางพื้นที่ของวิทยาศาสตร์เพื่อความสะดวกในการใช้งานมันมีราคาค่อนข้างต่ำและเนื่องจากคุณสมบัติของมันยังคงสร้างผลประโยชน์สำหรับการศึกษาในคำถาม.
การอ้างอิง
- การถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ สืบค้นจาก: smtcorp.com.
- กล้องจุลทรรศน์อคูสติก สืบค้นจาก: soest.hawaii.edu.
- การอ้างสิทธิ์ที่ว่างเปล่า - การขยายเท็จ กู้คืนจาก: กล้องจุลทรรศน์.com.
- กล้องจุลทรรศน์วิธีการทำผลิตภัณฑ์ ดึงมาจาก: encyclopedia.com.
- กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) โดย Susan Swapp สืบค้นจาก: serc.carleton.edu.
- Slayter, E. และ Slayter H. (1992). กล้องจุลทรรศน์แสงและอิเล็กตรอน. Cambridge, Cambridge University Press.
- Stehli, G. (1960). กล้องจุลทรรศน์และวิธีการใช้งาน. นิวยอร์ก, Dover Publications Inc..
- คลังภาพ STM สืบค้นจาก: researcher.watson.ibm.com.
- การทำความเข้าใจกล้องจุลทรรศน์และวัตถุประสงค์ ดึงมาจาก: edmundoptics.com
- ช่วงการขยายที่มีประโยชน์ สืบค้นจาก: microscopyu.com.