מדוע למיקרוסקופים אלקטרוניים יש רזולוציה גבוהה יותר ממיקרוסקופים אופטיים

Oct 13, 2023

השאר הודעה

מדוע למיקרוסקופים אלקטרוניים יש רזולוציה גבוהה יותר ממיקרוסקופים אופטיים

 

ההגדלה של מיקרוסקופ אופטי קטנה מזו של מיקרוסקופ אלקטרונים. מיקרוסקופים אופטיים יכולים לצפות רק במבנים מיקרוסקופיים, כגון תאים וכלורופלסטים, בעוד שמיקרוסקופים אלקטרונים מסוגלים לצפות במבנים תת-מיקרוסקופיים, כלומר, ניתן לראות את מבנה האברונים, כמו גם וירוסים וחיידקים.


מיקרוסקופיה אלקטרונית היא אלומת האלקטרונים המואצת והמצטברת המוקרנת על דגימה דקה מאוד, האלקטרונים מתנגשים באטומים בדגימה ומשנים כיוון, וכתוצאה מכך פיזור זוויתי סטריאו. גודל זווית הפיזור קשור לצפיפות ולעובי הדגימה, כך שניתן ליצור תמונות בהירות וכהות שונות, שיוצגו במכשירי הדמיה (כגון מסכי ניאון, סרטים ומצמדי פוטו) לאחר הגדלה ומיקוד. .


בשל אורך הגל הקצר מאוד של אלקטרונים דה ברוגלי, הרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת גבוהה בהרבה מזו של מיקרוסקופ אופטי, ומגיעה ל-{0}}.1 עד 0.2 ננומטר, עם הגדלה של עשרות של אלפי עד מיליוני פעמים. לכן, ניתן להשתמש במיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת כדי לצפות במבנה העדין של דגימה, או אפילו במבנה של שורה אחת של אטומים, הקטן עשרות אלפי מונים מהמבנה הקטן ביותר שניתן לראות על ידי אופטי. microscope.TEM היא שיטה אנליטית חשובה בתחומים רבים של מדע הקשורים לפיזיקה וביולוגיה, כגון חקר סרטן, וירולוגיה, מדעי החומרים, כמו גם ננוטכנולוגיה, חקר מוליכים למחצה וכן הלאה.


עקרון המיקרוסקופ האופטי
אור הנכנס על עצם מוגדל על ידי לפחות שתי מערכות אופטיות (אובייקט ועינית). ראשית, עדשת המטרה מייצרת תמונה מוגדלת, והעין האנושית מתבוננת בתמונה המוגדלת הזו דרך העינית, הפועלת כזכוכית מגדלת. למיקרוסקופ אור טיפוסי יש מספר מטרות הניתנות להחלפה כך שהצופה יכול לשנות את ההגדלה לפי הצורך.


מטרות אלו ממוקמות בדרך כלל על דיסק אובייקטיבי מסתובב, סיבוב דיסק האובייקטיבי יכול להפוך לעיניות שונות גישה נוחה לנתיב האופטי, דיסק האובייקטיבי באנגלית הוא Nosepiece, מתורגם גם כגלגל האף.


כיום, בניית מיקרוסקופים אופטיים מורכבת ומדויקת מאוד. על מנת לצלם בצורה מדויקת, הנתיב האופטי של המיקרוסקופ חייב להיות מתוכנן ומבוקר בקפדנות. עם זאת, עקרון הפעולה של מיקרוסקופ אופטי הוא פשוט מאוד.


עדשת האובייקטיב הפשוטה עשויה זכוכית ברזולוציה גבוהה ובעלת אורך מוקד קצר מאוד של כ-160 מ"מ, מה שמייצר תמונה הפוכה מוגדלת, כך שהיא נראית קרובה מאוד לדגימה שבה יש לראות, ובאמצעות מיקוד היא מפיקה. תמונה מוצקה שניתן לראות בעין בלתי מזוינת ללא צורך בעינית או לצלם על פיסת נייר. ברוב המיקרוסקופים, העינית היא זוג מראות, אחת בעין, שמפיקה תמונה דמיונית המוגדלת לעין בלתי מזוינת, ואחת ליד עדשת האובייקטיבית, שמפיקה תמונה אמיתית.

 

4 digital microscope with LCD

שלח החקירה