Mikroskop

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 1. december 2021; checks kræver 20 redigeringer .

Mikroskop ( oldgræsk μικρός "lille" + σκοπέω "look" [1] ) er en enhed designet til at opnå forstørrede billeder, samt til at måle genstande eller strukturelle detaljer, der er usynlige eller dårligt synlige for det blotte øje .

Sættet af teknologier og metoder til praktisk brug af mikroskoper kaldes mikroskopi .

Oprettelseshistorie

De første mikroskoper opfundet af menneskeheden var optiske, og deres første opfinder er ikke så let at udpege og navngive. Muligheden for at kombinere to linser, så en større stigning blev opnået, blev først foreslået i 1538 af den italienske læge J. Fracastoro . De tidligste oplysninger om mikroskopet går tilbage til 1590 og byen Middelburg i Zeeland og er forbundet med navnene på John Lippershey (som også udviklede det første simple optiske teleskop ) og Zachary Jansen , som var engageret i fremstillingen af ​​briller [2] . Lidt senere, i 1624, præsenterede Galileo Galilei sit sammensatte mikroskop, som han oprindeligt kaldte "occhiolino" [3] (occhiolino, italiensk  - lille øje). Et år senere, hans akademi -ven Giovanni Faberforeslog udtrykket mikroskop for en ny opfindelse .

Opløsning

Et mikroskops opløsningsevne er evnen til at producere et skarpt, adskilt billede af to tætsiddende punkter på et objekt. Graden af ​​indtrængning i mikroverdenen, mulighederne for dens undersøgelse afhænger af enhedens opløsning . Denne egenskab bestemmes primært af bølgelængden af ​​den stråling, der bruges i mikroskopi ( synlig , ultraviolet , røntgenstråler ). Den grundlæggende begrænsning ligger i umuligheden af ​​ved hjælp af elektromagnetisk stråling at opnå et billede af et objekt, der er mindre i størrelse end bølgelængden af ​​denne stråling.

Det er muligt at "trænge dybere" ind i mikroverdenen ved at bruge stråling med kortere bølgelængder.

Klassifikation

Mikroskop klassificering
Gruppe Maks. opnået opløsning Slags
Optiske mikroskoper ca. 10 *10 −9 m
Elektronmikroskoper 3,9 *10 −11  m [4]
Scanning probe mikroskop
Røntgenmikroskoper ca. 5 *10 −9 m
Differential
interferens-kontrast mikroskop

Optiske mikroskoper

Det menneskelige øje er et naturligt optisk system karakteriseret ved en vis opløsning, det vil sige den mindste afstand mellem elementerne i det observerede objekt (opfattet som punkter eller linjer), hvor de stadig kan være forskellige fra hinanden. For et normalt øje, når man bevæger sig væk fra objektet ved den såkaldte. bedste synsafstand (D = 250 mm), gennemsnitlig normal opløsning er ~0,2 mm. Størrelsen af ​​mikroorganismer, de fleste plante- og dyreceller, små krystaller , detaljer om mikrostrukturen af ​​metaller og legeringer osv. er meget mindre end denne værdi.

Indtil midten af ​​det 20. århundrede arbejdede de kun med synlig optisk stråling, i området 400-700 nm , samt med nær ultraviolet ( luminescerende mikroskop ). Optiske mikroskoper kunne ikke give opløsning mindre end referencestrålingens halve bølgelængde (bølgelængdeområde 0,2-0,7 μm eller 200-700 nm). Således er et optisk mikroskop i stand til at skelne strukturer med en afstand mellem prikker på op til ~0,20 μm; derfor var den maksimale forstørrelse, der kunne opnås, ~2000 gange.

Elektronmikroskoper

En elektronstråle , som ikke kun har egenskaberne som en partikel, men også en bølge, kan bruges i mikroskopi.

En elektrons bølgelængde afhænger af dens energi, og en elektrons energi er lig med E = Ve, hvor V er den potentialforskel, som elektronen passerer, e er elektronens ladning. Bølgelængden af ​​elektroner, når de passerer gennem en potentialforskel på 200.000 V, er i størrelsesordenen 0,1 nm. Elektroner er nemme at fokusere med elektromagnetiske linser, da elektronen er en ladet partikel. Et elektronisk billede kan nemt konverteres til et synligt.

Opløsningen af ​​et elektronmikroskop er 1.000 til 10.000 gange større end et traditionelt lysmikroskop, og for de bedste moderne instrumenter kan den være mindre end én ångstrøm.

Scanning probe mikroskoper

En klasse af mikroskoper baseret på overfladescanning med en sonde.

Scanning probe mikroskoper (SPM'er) er en relativt ny klasse af mikroskoper. På SPM'en opnås et billede ved at registrere interaktionerne mellem sonden og overfladen. På dette udviklingstrin er det muligt at registrere probens interaktion med individuelle atomer og molekyler, på grund af hvilke SPM'er er sammenlignelige i opløsning med elektronmikroskoper og i nogle parametre overgår dem.

Røntgenmikroskoper

Et røntgenmikroskop  er en anordning til undersøgelse af meget små genstande, hvis dimensioner er sammenlignelige med længden af ​​en røntgenbølge. Baseret på brugen af ​​elektromagnetisk stråling med en bølgelængde på 0,01 til 1 nanometer.

Røntgenmikroskoper med hensyn til opløsning er mellem elektron- og optiske mikroskoper. Den teoretiske opløsning af et røntgenmikroskop når 2-20 nanometer , hvilket er en størrelsesorden større end opløsningen af ​​et optisk mikroskop (op til 150 nanometer ). I øjeblikket findes der røntgenmikroskoper med en opløsning på omkring 5 nanometer [5] .

Galleri af optiske mikroskoper

Enheder og mekanismer i et optisk mikroskop

Se også

Noter

  1. ↑ σκοπέω . Hentet 23. september 2018. Arkiveret fra originalen 23. september 2018.
  2. ↑ Mikroskoper: Tidslinje . Nobel Web AB. Dato for adgang: 27. januar 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
  3. ↑ Gould, Stephen Jay. Kapitel 2: The Sharp-Eyed Lynx, Outfoxed by Nature // The Lying Stones of Marrakech : Næstsidste Reflections in Natural History  . - New York, NY: Harmony, 2000. - ISBN 0-224-05044-3 .
  4. ↑ Rachel Courtland. Mikroskoprevolutionen, der fejer gennem materialevidenskab (EN) // Nature. — 2018-11-21. - T. 563 . - S. 462 . - doi : 10.1038/d41586-018-07448-0 . Arkiveret fra originalen den 1. december 2021.
  5. ↑ Ny røntgenmikroskopopløsningsgrænse nået . Hentet 25. april 2015. Arkiveret fra originalen 18. september 2008.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier