مقدمه ای بر وضوح میکروسکوپ ساختار میکروسکوپ
میکروسکوپ ابزاری نوری است که از یک عدسی یا ترکیبی از چند عدسی تشکیل شده است که نشانه ورود انسان به عصر اتمی است. عمدتاً برای بزرگ کردن اجسام کوچک به ابزارهایی که با چشم غیرمسلح انسان قابل مشاهده است استفاده می شود.
ساختار میکروسکوپ
یک میکروسکوپ نوری شامل یک چشمی، یک عدسی شیئی، یک پیچ فوکوس درشت، یک پیچ فوکوس خوب، یک نگهدارنده تبلت، یک سوراخ نوری، یک شاتر، یک مبدل، یک بازتابنده، یک مرحله شی، یک بازوی عدسی، یک بشکه عدسی است. ، یک صندلی لنز، یک کندانسور و یک دیافراگم.
وضوح میکروسکوپ
D٪ 7b٪ 7b0٪ 7d٪ 7d.61٪ ce٪ bb٪ 2fN * sin ( ٪ 2f2)
د: وضوح
λ: طول موج منبع نور
: زاویه عدسی شیئی (زاویه باز شدن نمونه از نقطه ای در محور نوری به عدسی شیئی)
برای بهبود وضوح، ما می توانیم: 1. کاهش λ، به عنوان مثال، استفاده از نور ماوراء بنفش به عنوان منبع نور. 2. افزایش n، به عنوان مثال، آن را در آسفالت معطر قرار دهید. 3. افزایش دهید، یعنی فاصله بین عدسی شیئی و نمونه را تا حد امکان کاهش دهید.
طبقه بندی میکروسکوپی
میکروسکوپ ها را می توان بر اساس اصول میکروسکوپی به میکروسکوپ های نوری، میکروسکوپ های الکترونیکی و میکروسکوپ های دیجیتال طبقه بندی کرد.
میکروسکوپ نوری
معمولاً از بخش نوری، بخش روشنایی و بخش مکانیکی تشکیل شده است. بدون شک قسمت اپتیکال حساس ترین قسمت است که از عدسی چشمی و شیئی تشکیل شده است. در اوایل سال 1590، تولیدکنندگان عینک هلندی و ایتالیایی ابزارهای بزرگنمایی شبیه میکروسکوپ ساخته بودند. انواع مختلفی از میکروسکوپ های نوری وجود دارد، به طور عمده از جمله میکروسکوپ میدان روشن (میکروسکوپ نوری معمولی)، میکروسکوپ میدان تاریک، میکروسکوپ فلورسانس، میکروسکوپ کنتراست فاز، میکروسکوپ کانفوکال اسکن لیزری، میکروسکوپ پلاریزه، میکروسکوپ اختلاف تداخل دیفرانسیل و میکروسکوپ معکوس.
میکروسکوپ الکترونی
میکروسکوپ الکترونی دارای مشخصات ساختاری اولیه مشابه با میکروسکوپ نوری است، اما توانایی بزرگنمایی و تفکیک بسیار بالاتری نسبت به میکروسکوپ نوری دارد. از جریان الکترون به عنوان منبع نور جدید برای تصویربرداری از جسم استفاده می کند. از زمانی که Ruska اولین میکروسکوپ الکترونی عبوری را در سال 1938 اختراع کرد، علاوه بر بهبود مستمر عملکرد خود میکروسکوپ الکترونی عبوری، بسیاری از انواع دیگر میکروسکوپهای الکترونی نیز توسعه یافتند. مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی تحلیلی، میکروسکوپ الکترونی فوق فشار بالا و غیره. در ترکیب با تکنیکهای مختلف آمادهسازی نمونه میکروسکوپ الکترونی، میتوان ساختار یا رابطه بین ساختار و عملکرد نمونهها را در بسیاری از جنبهها مطالعه کرد. از میکروسکوپ برای مشاهده تصاویر اجسام کوچک استفاده می شود. اغلب برای مشاهده زیست شناسی، پزشکی و ذرات ریز استفاده می شود. یک میکروسکوپ الکترونی می تواند یک جسم را تا 2 میلیون برابر بزرگنمایی کند.
میکروسکوپ رومیزی، عمدتاً به میکروسکوپ سنتی اشاره دارد، تقویت نوری خالص، با بزرگنمایی بالا و کیفیت تصویربرداری خوب است، اما به طور کلی بزرگ و ناخوشایند برای حرکت است، و بیشتر در آزمایشگاه استفاده می شود، که برای بیرون رفتن یا روشن شدن نامناسب است. تشخیص سایت
میکروسکوپ قابل حمل
میکروسکوپ قابل حمل عمدتاً توسعهای از میکروسکوپ دیجیتال و میکروسکوپ ویدیویی است که در سالهای اخیر توسعه یافته است. متفاوت از تقویت اپتیکی سنتی، میکروسکوپ های دستی همگی تقویت کننده دیجیتال هستند که به طور کلی قابلیت حمل، فشرده بودن و نفیس بودن را دنبال می کنند و حمل آن آسان است. و برخی از میکروسکوپهای دستی صفحهنمایش مخصوص به خود را دارند که میتوان آنها را بهطور مستقل از میزبان رایانه تصویربرداری کرد که کار کردن با آن راحت است و همچنین میتواند برخی از عملکردهای دیجیتالی مانند پشتیبانی از عکاسی، ضبط ویدیو، یا مقایسه و اندازهگیری تصویر را ادغام کند.
میکروسکوپ دیجیتال کریستال مایع اولین بار توسط شرکت بویو ساخته و تولید شد. این میکروسکوپ وضوح میکروسکوپ نوری را حفظ می کند و مزایای بسط قدرتمند میکروسکوپ دیجیتال، نمایش بصری میکروسکوپ ویدئویی و سادگی و راحتی میکروسکوپ قابل حمل را یکپارچه می کند.
STM
میکروسکوپ تونلی روبشی که با نامهای «میکروسکوپ روبشی تونلی» و «میکروسکوپ روبشی تونلی» نیز شناخته میشود، ابزاری است که از اثر تونلزنی در نظریه کوانتومی برای تشخیص ساختار سطحی مواد استفاده میکند. این توسط G. Gerd G.Binning و H. Heinrich H.Rohrer در سال 1981 در آزمایشگاه زوریخ IBM در زوریخ سوئیس اختراع شد، بنابراین این دو مخترع جایزه نوبل فیزیک 1986 را با ارنست روسکا به اشتراک گذاشتند.
به عنوان یک ابزار میکروسکوپ کاوشگر روبشی، میکروسکوپ تونلی روبشی به دانشمندان اجازه می دهد تا یک اتم را مشاهده و مکان یابی کنند و وضوح بالاتری نسبت به میکروسکوپ نیروی اتمی مشابه خود دارد. علاوه بر این، میکروسکوپ تونل زنی روبشی (STM) می تواند اتم ها را با نوک کاوشگر در دمای پایین (4K) به طور دقیق دستکاری کند، بنابراین هم یک ابزار اندازه گیری مهم و هم یک ابزار پردازش در فناوری نانو است.
