Почему разрешение электронного микроскопа выше, чем у оптического микроскопа
Увеличение оптического микроскопа меньше, чем электронного микроскопа. Оптический микроскоп может наблюдать только микроскопические структуры, такие как клетки и хлоропласты, тогда как электронный микроскоп может наблюдать субмикроскопические структуры, то есть структуру органелл, вирусов, бактерий и т. д.
Электронный микроскоп проецирует ускоренный и агрегированный электронный луч на очень тонкий образец, где электроны сталкиваются с атомами образца, меняя направление, что приводит к трехмерному угловому рассеянию. Размер угла рассеяния связан с плотностью и толщиной образца, поэтому он может формировать изображения с разными оттенками. Изображения будут отображаться на устройствах формирования изображений (таких как флуоресцентные экраны, пленки и светочувствительные компоненты связи) после усиления и фокусировки.
Из-за очень короткой длины волны де Бройля электронов разрешение просвечивающего электронного микроскопа намного выше, чем у оптического микроскопа, достигая 0.1-0.2 нм и увеличения от десятков тысяч до миллионов. раз. Поэтому с помощью просвечивающей электронной микроскопии можно наблюдать тонкую структуру образцов и даже наблюдать структуру только одного ряда атомов, которая в десятки тысяч раз меньше наименьшей структуры, наблюдаемой с помощью оптической микроскопии. TEM — важный аналитический метод во многих научных областях, связанных с физикой и биологией, таких как исследования рака, вирусология, материаловедение, а также нанотехнологии, исследования полупроводников и т. д.
Высочайшее разрешение оптического микроскопа
200 нанометров. Разрешение оптического микроскопа (с длиной волны видимого света от 770 до 390 нанометров) тесно связано с диапазоном фокусировки освещающего луча. В 1870-х годах немецкий физик Эрнст Аббе открыл.
Видимый свет из-за своих волновых характеристик подвергается дифракции, из-за чего луч не может фокусироваться бесконечно. Согласно этому закону Аббе, минимальный диаметр фокусировки видимого света составляет одну треть длины волны световой волны.
Это 200 нанометров. Более века «предел Аббе» в 200 нанометров считался теоретическим пределом разрешения оптических микроскопов, а объекты меньшего размера необходимо наблюдать с помощью электронного микроскопа или туннельного сканирующего микроскопа.
Числовая апертура, также известная как светосила, сокращенно NA или A, является основным параметром объектива и конденсора и прямо пропорциональна разрешению микроскопа. Числовая апертура сухого объектива составляет 0.05-0.95, а числовая апертура объектива с масляной иммерсией (кедровое масло) составляет 1,25.
Под рабочим расстоянием понимается расстояние от передней линзы объектива до покровного стекла образца, когда наблюдаемый образец является наиболее четким. Рабочее расстояние объектива зависит от его фокусного расстояния. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше увеличение и тем больше его рабочее расстояние.
Функция объектива заключается в первом увеличении образца, и это важнейший компонент, определяющий работу микроскопа, — уровень разрешения. Разрешение также известно как разрешение или разрешающая способность. Величина разрешения выражается числовым значением разрешающего расстояния (минимального расстояния между двумя различимыми точками объекта).
На расстоянии 25 см два объекта на расстоянии 0.073 мм могут быть четко видны обычным человеческим глазом. Это значение 0,073 мм соответствует разрешающему расстоянию нормального человеческого глаза. Чем меньше разрешающая способность микроскопа, тем выше его разрешение и лучше производительность.
Увеличение оптического микроскопа меньше, чем электронного микроскопа. Оптический микроскоп может наблюдать только микроскопические структуры, такие как клетки и хлоропласты, тогда как электронный микроскоп может наблюдать субмикроскопические структуры, то есть структуру органелл, вирусов, бактерий и т. д.
Электронный микроскоп проецирует ускоренный и агрегированный электронный луч на очень тонкий образец, где электроны сталкиваются с атомами образца, меняя направление, что приводит к трехмерному угловому рассеянию. Размер угла рассеяния связан с плотностью и толщиной образца, поэтому он может формировать изображения с разными оттенками. Изображения будут отображаться на устройствах формирования изображений (таких как флуоресцентные экраны, пленки и светочувствительные компоненты связи) после усиления и фокусировки.
Из-за очень короткой длины волны де Бройля электронов разрешение просвечивающего электронного микроскопа намного выше, чем у оптического микроскопа, достигая 0.1-0.2 нм и увеличения от десятков тысяч до миллионов. раз. Поэтому с помощью просвечивающей электронной микроскопии можно наблюдать тонкую структуру образцов и даже наблюдать структуру только одного ряда атомов, которая в десятки тысяч раз меньше наименьшей структуры, наблюдаемой с помощью оптической микроскопии. TEM — важный аналитический метод во многих научных областях, связанных с физикой и биологией, таких как исследования рака, вирусология, материаловедение, а также нанотехнологии, исследования полупроводников и т. д.
Высочайшее разрешение оптического микроскопа
200 нанометров. Разрешение оптического микроскопа (с длиной волны видимого света от 770 до 390 нанометров) тесно связано с диапазоном фокусировки освещающего луча. В 1870-х годах немецкий физик Эрнст Аббе открыл.
Видимый свет из-за своих волновых характеристик подвергается дифракции, из-за чего луч не может фокусироваться бесконечно. Согласно этому закону Аббе, минимальный диаметр фокусировки видимого света составляет одну треть длины волны световой волны.
Это 200 нанометров. Более века «предел Аббе» в 200 нанометров считался теоретическим пределом разрешения оптических микроскопов, а объекты меньшего размера необходимо наблюдать с помощью электронного микроскопа или туннельного сканирующего микроскопа.
Числовая апертура, также известная как светосила, сокращенно NA или A, является основным параметром объектива и конденсора и прямо пропорциональна разрешению микроскопа. Числовая апертура сухого объектива составляет 0.05-0.95, а числовая апертура объектива с масляной иммерсией (кедровое масло) составляет 1,25.
Под рабочим расстоянием понимается расстояние от передней линзы объектива до покровного стекла образца, когда наблюдаемый образец является наиболее четким. Рабочее расстояние объектива зависит от его фокусного расстояния. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше увеличение и тем больше его рабочее расстояние.
Функция объектива заключается в первом увеличении образца, и это важнейший компонент, определяющий работу микроскопа, — уровень разрешения. Разрешение также известно как разрешение или разрешающая способность. Величина разрешения выражается числовым значением разрешающего расстояния (минимального расстояния между двумя различимыми точками объекта).
На расстоянии 25 см два объекта на расстоянии 0.073 мм могут быть четко видны обычным человеческим глазом. Это значение 0,073 мм соответствует разрешающему расстоянию нормального человеческого глаза. Чем меньше разрешающая способность микроскопа, тем выше его разрешение и лучше производительность.
