סוגי מיקרוסקופים: תיאור, מאפיינים עיקריים, משימה. מיקרוסקופ האלקטרונים שונה מהאור?

המונח "מיקרוסקופ" יש שורשים יווניים. הוא מורכב משתי מילים זה אומר "קטן" ו "מבט". תפקידה העיקרי של המיקרוסקופ הוא בבקשתה כאשר בוחני חפצים קטנים מאוד. יתר על כן, המכשיר הזה מאפשר לך לקבוע את הגודל ואת הצורה, המבנה ומאפיינים אחרים בלתי נראים לעין בלתי מזוינת, תל.

היסטוריה של יצירה

מידע מדויק על מי הוא הממציא של מיקרוסקופ, לא היסטוריה. על פי נתונים מסוימים, זה נבנה בשנת 1590, אב ובנו Janssen, אדונים עבור נקודות הייצור. עוד מתחרה על תואר ממציא המיקרוסקופ - גלילאו גליליי. בשנת 1609, מדענים אלה הוצגו המכשיר עם העדשות הקעורות קמורות על תצוגת ציבור Lincei dei האקדמיה.

במהלך השנים מערכת בתמורה של עצמים מיקרוסקופיים פיתחה ושיפרה. צעד ענק בהיסטוריה שלה היה המצאת כפיל אכרומטית פשוט להתאים את המכשיר. הצגתי מערכת זו ההולנדי קריסטיאן Gyuygens ב 1600s מאוחר. העיני של הממציא הם בייצור היום. החיסרון היחיד שלהם הוא חוסר ולרוחבה של שדה הראייה. בנוסף, בהשוואה למנגנון של מכשירים מודרניים עיני הויגנס בעלי מיקום נוח לעיניים.

תרומה מיוחדת בהיסטוריה של מיקרוסקופ עשה היצרן של מכשירים כאלה, לוונהוק ואן אנטון (1632-1723 GG.). היה זה הוא אשר משך את תשומת לבם של ביולוגים ליחידה זו. לוונהוק היה לייצר מוצרים בגודל קטן, מצויד יחיד, אבל מאוד חזקה עדשה. שימוש במכשירים כאלו כבר לא נוח, אבל הם לא הכפילו פגמים בתמונה נכחו מיקרוסקופ המתחם. מכשלה זו, הממציאים הצליחו רק כעבור 150 שנה. יחד עם ההתפתחות של איכות תמונה אופטית המשופרת של המכשירים המורכבים.

השיפור מיקרוסקופי ממשיך עד עצם היום הזה. אז, ב 2006 המדענים הגרמנים שפעלו במכון לכימית Biophysical, מריאנו בוסי וסטפן Hella האחרון האופטי מיקרוסקופ פותח. בגלל היכולת להתבונן חפצים עם ממדים של 10 ננומטר ו מכשיר 3D דימוי איכותי תלת ממדי שנקרא nanoscopy.

מיקרוסקופי סיווג

נכון לעכשיו, יש מגוון של מכשירים שנועדו לטפל חפצים קטנים בגודלה. הקבצה שלהם מתבצעת על בסיס פרמטרים שונים. זה עשוי להיות מינוי מיקרוסקופ או בדרך מקובלת של תאורה, המבנה השמש המעגל האופטי וכן הלאה. ד

אבל ככלל, הסוגים העיקריים של מיקרוסקופים מסווג לפי הגודל של היתר microparticles, אשר ניתן לראות בעזרת מערכת זו. על פי חלוקה זו, מיקרוסקופים הם:
- אופטי (אור);
- אלקטרוני;
- רנטגן;
- בדיקת סריקה.

הסוג הנפוץ ביותר של מיקרוסקופי אור. מבחר העשיר שלהם זמין בחנויות אופטיות. בעזרת מכשירים אלה פותר את המשימה העיקרית של המחקר של אובייקט. כל שאר סוגי מיקרוסקופים כוללים מיוחדים. השימוש שלהם נעשה, ככלל, במעבדה.

כל אחד מסוגי מכשירים אלו יש תת-המין שלו, אשר משמשים באזור מסוים. בנוסף, היום יש הזדמנות לקנות מיקרוסקופ ספר (או אימון), שהינה מערכת ברמת כניסה. הוא מציע לצרכנים ומכשירים מקצועיים.

יישום

למה אתה צריך מיקרוסקופ? העין האנושית, להיות מערכת אופטית מיוחדת מסוג ביולוגי יש רמה מסוימת של רזולוציה. במילים אחרות, יש לשמור על מרחק מינימלי בין האובייקטים שנצפו כשהם עדיין ניתן להבחין. כדי העין הנורמלית היתר כזה הוא בתוך 0.176 מ"מ. אבל הגודל של רוב התאים בצמחים ובבעלי חיים, מיקרואורגניזמים, סגסוגות מיקרו קריסטל, מתכת מ. פ הרבה פחות מהערך הזה. כיצד, אם כן, ללמוד ולבחון חפצים כאלה? כאן כדי לעזור לאנשים לבוא סוגים שונים של מיקרוסקופים. לדוגמא, התקנים מסוג אופטיים מאפשרים להבחין במבנה, שבו המרחק בין האלמנטים הוא מינימום של 0.20 מיקרון.

איך הוא מיקרוסקופ?

התקן שבאמצעותו העין האנושית הופכת בחינה זמינה של עצמים מיקרוסקופים, יש לו שני אלמנטים עיקריים. הם העדשה ואת העינית. נתונים קבועים בחלק זחיח של צינור מיקרוסקופ, אשר ממוקמת על בסיס מתכת. זה זמין ואת הבמה.

סוגים מודרניים של מיקרוסקופים בדרך כלל מצוידים במערכת תאורה. זאת, בפרט, הקבל שיש הקשתית. סט שלם חובה של מגדלת התקנים הם מיקרו makrovinty, אשר משמשים כדי לכוון את החדות. העיצוב של מיקרוסקופ מסופק ואת הזמינות של המערכת כדי לקבוע את מיקום הקבל.

בשינה מיוחדת, מיקרוסקופים מתוחכמים יותר משמשים לעתים קרובות ומערכות נוספות והתקנים אחרים.

עדשות

התחל תיאור של מיקרוסקופ רוצה עם סיפור על אחד החלקים העיקריים שלה, כלומר העדשה. הם מערכת אופטית מורכבת, מגדיל את הגודל של הנושא במישור התמונה. עיצוב עדשה משלב מערכת שלמה, לא רק אחת, אבל ערובה גם על ידי שתיים או שלוש חתיכות של עדשות.

המורכבות של כזה עיצוב אופטו-מכאני תלויות בטווח של המשימות שצריכות להיפתר במכשיר כלשהו. לדוגמה, זה שחזה עד ארבעה עשר עדשות המיקרוסקופ המתחם.

העדשה היא חלק חלק פרונטלי, לאחר המערכת שלה. מהו הבסיס לבניית איכות התמונה הרצויה, כמו גם על המצב המבצעי? עדשה או מערכת מול זה. בצע את העדשה הדרושה כדי לספק הגדלה רצויה, אורך מוקד ואיכות תמונה. עם זאת, היישום של פונקציות אלה זמינים רק בשילוב עם העדשה הקדמית. ייאמר כי העיצוב של האפקט עוקב על האורך של הצינור ואת הגובה של יחידת העדשה.

עיני

אלה מייצגים חלק של מערכת מיקרוסקופ אופטי שנועד לבנות את תמונות מיקרוסקופיות הרצוי על הרשתית של משטח העין הצופה. שתי קבוצות עדשה הן חלק העיני. קרוב לעין נקרא חוקר העין, ואת רחוקה - השדה (בעזרת העדשה בונה את הדימוי של האובייקט למד).

מערכת תאורה

המיקרוסקופ מספק בנייה מורכבת של דיאפרגמה, מראות ועדשות. עם זאת, ספק תאורה אחידה של האובייקט נחקר. בשנתי ה המיקרוסקופים הראשונים, פונקציה זו בוצעה מקורות אור טבעיים. כמו התקדמות מכשירים אופטיים הפכה מיושם לראשונה שטוחה, ולאחר מכן קעורה במראה.

בעזרת קרנות פרטים פשוטות כגון מהשמש או מנורה מופנה מושא המחקר. בשנת מערכת תאורה המיקרוסקופית מודרנית יותר מושלם. הוא מורכב קבל אספן.

שלב

הכנות מיקרוסקופיות הדורשות עיון, ממוקמות על משטח שטוח. זהו השלב. סוגים שונים של מיקרוסקופים יכולים להינתן משטח בנוי כך מושא המחקר יהיה לסובב את שדה הראיה של הצופה אופקית, אנכי או בזווית מסוימת.

עקרון הפעולה

במערכת עדשת המכשיר האופטי הראשונה נתן תמונה הפוכה של עצמים מיקרוסקופים. זה איפשר לנו לראות את מבנה החומר ואת הפרטים הקטנים, אשר היו כפופים המחקר. עקרון הפעולה של מיקרוסקופ אור היום דומה עבודה שנושאת את הטלסקופ עקשן. במכשיר זה, האור משתקף כאשר עוברים דרך חלק הזכוכית.

איך יכול להגדיל את במיקרוסקופ האור המתקדמת? לאחר הזנת הקרן של מכשיר קרן אור הוא והפיכתם זרם מקביל. רק אז הוא שביר של אור העיני, ובכך מגדיל את התמונה של עצמים מיקרוסקופים. יתר על כן, מידע זה הולך ימינה עבור משקיף בדמות שלה המנתח החזותי.

תת-מין של מיקרוסקופי אור

Modern מכשירים אופטיים מסווגים:

1. על פי מחקר מחלקת סיבוכיות, מיקרוסקופ לעבודה ולבתי הספר.
2. הבקשה כירורגית, ביולוגית וטכנית.
3. על ידי מיקרוסקופ מיני משתקפים ומשודרים-אור מכשירי חשמל, קשר השלב, ואת קיטוב ניאון.
4. בכיוון של שטף האור על הפוך וישיר.

מיקרוסקופ אלקטרונים

במשך הזמן, המכשיר לבדיקה של עצמים מיקרוסקופיים אשר הופך מתוחכם יותר. ישנם סוגים כאלה של מיקרוסקופים, ששמשו שונה לחלוטין, עצמאיים של עיקרון הפעולה של שבירת אור. בשימוש של הסוגים האחרונים מעורב מכשירים אלקטרוניים. מערכות כאלה מאפשרים לראות חלקים קטנים כאלה של חומרים שהם לזרום פשוט סביב קרני האור.

למה אתה צריך סוג מיקרוסקופ אלקטרוני? עם זאת, חוקרים את המבנה המולקולרי של התאים ורמות התת-תאי. כמו כן, מכשירים כאלה המשמשים לחקר וירוסים.

מיקרוסקופי האלקטרונים המכשירים

מה בבסיסם של המכשירים האחרונים לבדיקה של עצמים מיקרוסקופים? מיקרוסקופ האלקטרונים שונה מהאור? האם יש ביניהם שום דמיון?

עיקרון הפעולה של מיקרוסקופ אלקטרונים מבוסס על הנכסים שיש להם שדות חשמליים ומגנטיים. הסימטריה הסיבובית שלהם היא מסוגלת לספק אפקט התמקדות אלומות האלקטרונים. על בסיס זה, אפשר לענות על השאלה: "מיקרוסקופ האלקטרונים שונה מהאור?" בכל זאת, בניגוד למכשיר האופטי, אין עדשה. תפקידם כראוי תוכנן שדות מגנטיים וחשמליים. הם נוצרים בפיתולים של סלילי שדרכו זרם זורם. בנוסף, שדות אלה לפעול כמו עדשה מרכזת. על ידי הגדלה או הקטנת יחידת כוח נוכחית משנה את מרחק המוקד.

באשר למושג, אז מיקרוסקופ אלקטרונים דומה לתוכנית של יחידת אור. ההבדל טמון רק בכך האלמנטים האופטיים יוחלפו כמו החשמל.

גידול אובייקט מיקרוסקופ אלקטרונים מתרחש עקב שבירה של תהליך קרן האור, עובר דרך האובייקט תחת מחקר. בזוויות שונות קרני להיכנס למטוס העדשה האובייקטיבי, ואת השבה קיימת גדלה ראשונה של המדגם. בהמשך, האלקטרונים לעבור נתיב אל עדשת ביניים. הוא משתנה בצורה חלקה להגדיל את גודל האובייקט. התמונה הסופית של החומר נותנת עדשת ההקרנה. מתוך דמותה נופל על מסך ניאון.

סוגי מיקרוסקופים אלקטרונים

סוגים מודרניים של מגדלת התקנים כוללים:

1. TEM או מיקרוסקופ אלקטרונים חודרים. במנגנון זה דימוי של רזה מאוד, עד 0.1 מיקרון בעובי, נוצר של אובייקט האינטראקציה של אלומת האלקטרונים לחומר היעד ואת הגידול עוקב עדשות המגנטיות שלה ממוקמות העדשה.
2. SEM, או מיקרוסקופ אלקטרונים סורק. מכשיר זה מאפשר לקבל תמונה של פני שטח האובייקט עם רזולוציה גבוהה בסדר הגודל של כמה ננומטרים. בעת שימוש בשיטות נוספות כגון מיקרוסקופ פלטי מידע כדי לקבוע את ההרכב הכימי של שכבות השטח.
3. מיקרוסקופ אלקטרוני סורק המנהרה, או STM. עם מכשיר זה מדד את ההקלה של משטחי מוליכים עם רזולוציה מרחבית גבוהה. במבצע, STM עם מחט מתכת חדה מסופק לאובייקט תחת מחקר. במקביל לשמור על מרחק של רק כמה אנגסטרם. בא, המחט מוגשת קיבולת קטנה, כך שיש זרם המנהור. במקרה זה, הצופה מקבל תמונה תלת-ממדית של האובייקט הנחקר.

מיקרוסקופים "לוונהוק"

בשנת 2002, באמריקה, חברה חדשה המוקדשת לייצור התקנים אופטיים. הרשימה מבחר מוצריה הם מיקרוסקופים, טלסקופים ומשקפות. כל המכשירים האלה הם של תמונות באיכות גבוהה.

המחלקה במשרד ופיתוח הראש של החברה ממוקמת בארה"ב, ב Frimonde (קליפורניה). אבל כמו כושר הייצור, הם בסין. כל זה אומר כי החברה מספקת לשוק עם מוצרים באיכות מתקדמות גבוהים במחיר סביר.

אתה צריך מיקרוסקופ? Levenhuk להציע את האפשרות הדרושה. המגוון של ציוד אופטי הם מכשירים דיגיטליים ביולוגיים להגדיל את האובייקט נלמד. בנוסף, הלקוח הציע ומודלים בעיצוב, להורג בצבעים שונים.

יש מיקרוסקופ Levenhuk פונקציונליות נרחבת. לדוגמה, מכשיר הדרכה לרמת כניסה שניתן לחבר למחשב, והוא מסוגל לבצע לצלם אותו בווידאו מחקרים. במודל זה הוא מצויד D2L Levenhuk פונקציונלי.

החברה מציעה מיקרוסקופים ביולוגיים ברמות שונות. זהו מודל פשוט, ופריטים חדשים שיתאימו מקצוע.