CELE MAI IMPORTANTE PROPRIETĂȚI ALE MICROSCOPULUI - TEHNOLOGIE - 2025

Cele mai remarcabile proprietăți ale microscopului sunt puterea de rezolvare, mărirea obiectului de studiu și definiția. Aceste capacități permit studiul obiectelor la microscop și au aplicații în diferite domenii de studiu.

Microscopul este un instrument care a evoluat de-a lungul timpului, datorită aplicării noilor tehnologii pentru a oferi imagini incredibile mult mai complete și mai clare ale diferitelor elemente care fac obiectul studiului în domenii precum biologia, chimia, fizica, medicina, printre multe alte discipline.

Imaginile de înaltă definiție care pot fi obținute cu microscoape avansate pot fi destul de impresionante. Astăzi este posibil să observăm atomii de particule cu un nivel de detaliu care cu ani în urmă era de neimaginat.

Există trei tipuri principale de microscopuri. Cel mai cunoscut este microscopul optic sau ușor, un dispozitiv care constă dintr-unul sau două lentile (microscopul compus).

Există, de asemenea, microscopul acustic, care funcționează prin crearea imaginii din unde sonore de înaltă frecvență, și microscopuri electronice, care sunt la rândul lor clasificate în microscopuri de scanare (SEM, Scanning Electron Microscope) și tunelare (STM, Scanning Tunneling). Microscop).

Acestea din urmă furnizează o imagine formată din capacitatea electronilor de a „trece” pe suprafața unui solid prin intermediul așa-numitului „efect tunel”, mai frecvent în domeniul fizicii cuantice.

Deși conformația și principiul funcționării fiecăruia dintre aceste tipuri de microscopuri sunt diferite, ele împărtășesc o serie de proprietăți, care, deși sunt măsurate în moduri diferite în unele cazuri, rămân comune tuturor. Aceștia sunt, la rândul lor, factorii care definesc calitatea imaginilor.

Proprietățile comune ale microscopului

1- Puterea rezoluției

Se referă la detaliile minime pe care le poate oferi un microscop. Depinde de proiectarea echipamentului și de proprietățile radiațiilor. De obicei, acest termen este confundat cu „rezoluție” care se referă la detaliile obținute de fapt la microscop.

Pentru a înțelege mai bine diferența dintre puterea de rezolvare și rezoluție, trebuie să se țină seama de faptul că primul este o proprietate a instrumentului ca atare, definită mai pe larg ca „separarea minimă a punctelor obiectului sub observație care poate fi percepută în condiții optim ”(Slayter și Slayter, 1992).

În timp ce, pe de altă parte, rezoluția este separarea minimă între punctele obiectului studiat care au fost efectiv observate, în condiții reale, care ar fi putut fi diferite de condițiile ideale pentru care a fost proiectat microscopul.

Din acest motiv, în unele cazuri, rezoluția observată nu este egală cu maximul posibil în condițiile dorite.

Pentru a obține o rezoluție bună, pe lângă puterea de rezoluție, sunt necesare proprietăți de contrast bune, atât a microscopului, cât și a obiectului sau specimenului de observat.

2- Contrast sau definiție

Imagine de înaltă definiție a unui organism unicelular. Via Youtube.

Această proprietate se referă la capacitatea microscopului de a defini marginile sau limitele unui obiect în raport cu fundalul în care se află.

Este produsul interacțiunii dintre radiații (emisie de lumină, energie termică sau altă energie) și obiectul studiat, motiv pentru care vorbim de contrast inerent (cel al specimenului) și contrast instrumental (cel al microscopului în sine ).

De aceea, prin absolvirea contrastului instrumental, este posibilă îmbunătățirea calității imaginii, astfel încât să se obțină o combinație optimă a factorilor variabili care influențează un rezultat bun.

De exemplu, la un microscop optic, absorbția (o proprietate care definește lejeritatea, întunericul, transparența, opacitatea și culorile observate într-un obiect) este principala sursă de contrast.

3- Mărire

Polenul văzut la microscop.

Numită și gradul de mărire, această caracteristică nu este altceva decât relația numerică dintre dimensiunea imaginii și mărimea obiectului.

De obicei este notat cu un număr însoțit de litera "X", astfel încât un microscop a cărui mărire este egală cu 10000X va oferi o imagine de 10.000 de ori mai mare decât dimensiunea reală a specimenului sau obiectului sub observație.

Spre deosebire de ceea ce s-ar putea crede, mărirea nu este proprietatea cea mai importantă a unui microscop, deoarece un computer poate avea un nivel de mărire destul de ridicat, dar o rezoluție foarte slabă.

Din acest fapt derivă conceptul de mărire utilă, adică nivelul de mărire care, în combinație cu contrastul microscopului, oferă cu adevărat o imagine de calitate și ascuțită.

Pe de altă parte, mărirea goală sau falsă are loc atunci când se depășește mărirea utilă maximă. Din acel moment, în ciuda continuării extinderii imaginii, nu se vor obține mai multe informații utile, ci dimpotrivă, rezultatul va fi o imagine mai mare, dar neclară, deoarece rezoluția rămâne aceeași.

Figura următoare ilustrează aceste două concepte într-un mod clar:

Mărirea este mult mai mare la microscopurile electronice decât la microscopurile optice care ating o mărire de 1500X pentru cele mai avansate, primele atingând niveluri de până la 30000X în cazul microscopelor de tip SEM.

În ceea ce privește microscopele de tunelare cu scanare (STM), domeniul de mărire poate atinge niveluri atomice de 100 de milioane de ori mai mari decât particulele, fiind chiar posibil să le mutați și să le așezați în aranjamente definite.

concluzie

Este important să subliniem că, în conformitate cu proprietățile explicate mai sus pentru fiecare dintre tipurile de microscopuri menționate, fiecare are o aplicație specifică, care permite să profite de avantajele și beneficiile cu privire la calitatea imaginilor într-un mod optim.

Dacă unele tipuri au limitări în anumite domenii, acestea pot fi acoperite de tehnologia celorlalte.

De exemplu, microscopele electronice de scanare (SEM) sunt utilizate în general pentru a genera imagini de înaltă rezoluție, în special în domeniul analizei chimice, niveluri la care nu a putut fi atins de un microscop cu lentile.

Microscopul acustic este utilizat mai frecvent la studiul materialelor solide netransparente și la caracterizarea celulelor. Depistați cu ușurință golurile dintr-un material, precum și defectele interne, fracturile, fisurile și alte obiecte ascunse.

La rândul său, microscopul optic convențional continuă să fie util în unele domenii ale științei datorită ușurinței de utilizare, a costului relativ redus și a proprietăților sale încă generează rezultate benefice pentru studiile în cauză.

Referințe

1. Imagini de microscopie acustică. Recuperat de la: smtcorp.com.
2. Microscopie acustică. Recuperat din: soest.hawaii.edu.
3. Revendicări goale - mărire falsă. Recuperat de la: microscope.com.
4. Microscop, modul în care sunt fabricate produsele. Recuperat din: enciclopedie.com.
5. Scanning Microscopy Electron (SEM) de Susan Swapp. Recuperat din: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. și Slayter H. (1992). Microscopie cu lumină și electroni. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Microscopul și modul de utilizare. New York, Dover Publications Inc.
8. Galerie de imagini STM. Recuperat de la: cercetător.watson.ibm.com.
9. Înțelegerea microscopelor și a obiectivelor. Recuperat de la: edmundoptics.com
10. Interval de mărire util. Recuperat de la: microscopyu.com.