DE BELANGRIJKSTE MICROSCOOPEIGENSCHAPPEN - TECHNOLOGIE - 2026

De meest opvallende eigenschappen van de microscoop zijn het oplossend vermogen, de vergroting van het studieobject en de definitie. Deze mogelijkheden maken de studie van microscoopobjecten mogelijk en hebben toepassingen in verschillende studiegebieden.

De microscoop is een instrument dat in de loop van de tijd is geëvolueerd, dankzij de toepassing van nieuwe technologieën om ongelooflijke beelden te bieden die veel vollediger en scherper zijn van de verschillende elementen die het onderwerp zijn van studie op gebieden zoals biologie, scheikunde, natuurkunde, geneeskunde, naast vele andere disciplines.

De high definition-beelden die kunnen worden verkregen met geavanceerde microscopen kunnen behoorlijk indrukwekkend zijn. Tegenwoordig is het mogelijk om deeltjesatomen te observeren met een detailniveau dat jaren geleden ondenkbaar was.

Er zijn drie hoofdtypen microscopen. De bekendste is de optische of lichtmicroscoop, een apparaatje dat uit één of twee lenzen bestaat (samengestelde microscoop).

Er is ook de akoestische microscoop, die werkt door het beeld te creëren van hoogfrequente geluidsgolven, en elektronenmicroscopen, die op hun beurt worden geclassificeerd in scanning- (SEM, Scanning Electron Microscope) en tunneling (STM, Scanning Tunneling) microscopen. Microscoop).

Deze laatste leveren een beeld op dat is gevormd door het vermogen van elektronen om door het oppervlak van een vaste stof te "passeren" door middel van het zogenaamde "tunneleffect", dat vaker voorkomt in de kwantumfysica.

Hoewel de conformatie en het werkingsprincipe van elk van deze soorten microscopen verschillend zijn, delen ze een reeks eigenschappen die, ondanks dat ze in sommige gevallen op verschillende manieren worden gemeten, voor iedereen hetzelfde blijven. Dit zijn op hun beurt de factoren die de kwaliteit van de afbeeldingen bepalen.

De gemeenschappelijke eigenschappen van de microscoop

1- Kracht van resolutie

Het heeft betrekking op het minimale detail dat een microscoop kan bieden. Het hangt af van het ontwerp van de apparatuur en de stralingseigenschappen. Meestal wordt deze term verward met "resolutie", wat verwijst naar het detail dat daadwerkelijk door de microscoop wordt bereikt.

Om het verschil tussen oplossend vermogen en resolutie beter te begrijpen, moet er rekening mee worden gehouden dat het eerste een eigenschap is van het instrument als zodanig, ruimer gedefinieerd als 'de minimale scheiding van punten van het waargenomen object die onder omstandigheden kan worden waargenomen. optimaal ”(Slayter and Slayter, 1992).

Terwijl, aan de andere kant, de resolutie de minimale scheiding is tussen punten van het bestudeerde object die daadwerkelijk zijn waargenomen, onder reële omstandigheden, die anders hadden kunnen zijn dan de ideale omstandigheden waarvoor de microscoop is ontworpen.

Het is om deze reden dat in sommige gevallen de waargenomen resolutie niet gelijk is aan het maximaal mogelijke onder de gewenste omstandigheden.

Om een ​​goede resolutie te verkrijgen zijn naast het oplossend vermogen ook goede contrasteigenschappen vereist, zowel van de microscoop als van het te observeren object of preparaat.

2- Contrast of definitie

High-definition afbeelding van een eencellig organisme. Via Youtube.

Deze eigenschap verwijst naar het vermogen van de microscoop om de randen of grenzen van een object te definiëren ten opzichte van de achtergrond waar het zich bevindt.

Het is het product van de interactie tussen straling (emissie van licht, thermische of andere energie) en het object dat wordt bestudeerd, daarom spreken we van inherent contrast (dat van het preparaat) en instrumenteel contrast (dat van de microscoop zelf). ).

Daarom is het door middel van de graduatie van het instrumentele contrast mogelijk om de kwaliteit van het beeld te verbeteren, zodat een optimale combinatie van de variabele factoren die van invloed zijn op een goed resultaat wordt verkregen.

In een optische microscoop is absorptie (een eigenschap die de lichtheid, duisternis, transparantie, opaciteit en kleuren definieert die in een object worden waargenomen) bijvoorbeeld de belangrijkste bron van contrast.

3- Vergroting

Stuifmeel gezien door een microscoop.

Dit kenmerk, ook wel de mate van vergroting genoemd, is niets meer dan de numerieke relatie tussen de grootte van de afbeelding en de grootte van het object.

Het wordt meestal aangeduid met een nummer vergezeld van de letter "X", dus een microscoop waarvan de vergroting gelijk is aan 10000X zal een beeld bieden dat 10.000 keer groter is dan de werkelijke grootte van het monster of object dat wordt waargenomen.

In tegenstelling tot wat men zou denken, is vergroting niet de belangrijkste eigenschap van een microscoop, aangezien een computer een vrij hoog vergrotingsniveau kan hebben, maar een zeer slechte resolutie.

Hieruit wordt het concept van nuttige vergroting afgeleid, dat wil zeggen het vergrotingsniveau dat, in combinatie met het contrast van de microscoop, werkelijk een kwalitatief hoogstaand en scherp beeld oplevert.

Aan de andere kant treedt een lege of valse vergroting op wanneer de maximale bruikbare vergroting wordt overschreden. Vanaf dat moment zal, ondanks het blijven vergroten van het beeld, geen bruikbare informatie meer worden verkregen, maar integendeel, het resultaat zal een groter maar wazig beeld zijn aangezien de resolutie hetzelfde blijft.

De volgende afbeelding illustreert deze twee concepten op een duidelijke manier:

De vergroting is veel hoger in elektronenmicroscopen dan in optische microscopen die een vergroting van 1500x bereiken voor de meest geavanceerde microscopen, de eerste bereiken niveaus tot 30000x in het geval van SEM-microscopen.

Wat betreft scanning tunneling microscopen (STM), kan het vergrotingsbereik atomaire niveaus bereiken van 100 miljoen keer de grootte van het deeltje, en het is zelfs mogelijk om ze te verplaatsen en in gedefinieerde rangschikkingen te plaatsen.

gevolgtrekking

Het is belangrijk erop te wijzen dat, volgens de hierboven uiteengezette eigenschappen van elk van de genoemde typen microscopen, elk een specifieke toepassing heeft, waardoor op een optimale manier kan worden geprofiteerd van de voordelen en voordelen met betrekking tot de kwaliteit van de beelden.

Als sommige typen beperkingen hebben op bepaalde gebieden, kunnen deze worden gedekt door de technologie van de andere.

Rasterelektronenmicroscopen (SEM) worden bijvoorbeeld over het algemeen gebruikt om afbeeldingen met een hoge resolutie te genereren, vooral op het gebied van chemische analyse, niveaus die niet konden worden bereikt met een lensmicroscoop.

De akoestische microscoop wordt vaker gebruikt bij de studie van niet-transparante vaste materialen en karakterisering van cellen. Detecteer eenvoudig lege ruimtes in een materiaal, evenals interne defecten, breuken, scheuren en andere verborgen items.

De conventionele optische microscoop van zijn kant blijft nuttig in sommige wetenschapsgebieden vanwege het gebruiksgemak, de relatief lage kosten en omdat de eigenschappen nog steeds gunstige resultaten opleveren voor de onderzoeken in kwestie.

Referenties

1. Akoestische microscopie beeldvorming. Hersteld van: smtcorp.com.
2. Akoestische microscopie. Hersteld van: soest.hawaii.edu.
3. Lege claims - valse vergroting. Hersteld van: microscope.com.
4. Microscoop, hoe producten worden gemaakt. Hersteld van: encyclopedia.com.
5. Scanning Electron Microscopy (SEM) door Susan Swapp. Hersteld van: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. en Slayter H. (1992). Licht- en elektronenmicroscopie. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). De microscoop en hoe deze te gebruiken. New York, Dover Publications Inc.
8. STM-afbeeldingengalerij. Hersteld van: researcher.watson.ibm.com.
9. Microscopen en doelstellingen begrijpen. Hersteld van: edmundoptics.com
10. Nuttig vergrotingsbereik. Hersteld van: microscopyu.com.