Kurās nozarēs optiskie mikroskopi tiek izmantoti visvairāk?
Slimnīcas ir lielākās pielietošanas vietas mikroskopiem, kurus galvenokārt izmanto, lai pārbaudītu tādu informāciju kā izmaiņas pacienta ķermeņa šķidrumos, cilvēka organismā iekļūst mikrobi, izmaiņas šūnu audu struktūrā u.c., kā arī sniegtu ārstiem uzziņas un pārbaudes metodes ārstēšanas formulēšanai. plāniem. Ķirurģijā mikroskops ir vissvarīgākais ārstu instruments; lauksaimniecībā ciltsdarbā, kaitēkļu apkarošanā un citos darbos bez mikroskopa palīdzības neiztikt; rūpnieciskajā ražošanā smalko detaļu apstrādes pārbaude un montāžas regulēšana un materiālu īpašību izpēte Prasmes; Kriminālizmeklētāji bieži paļaujas uz mikroskopiem, lai analizētu dažādus mikroskopiskus noziegumus, kas ir svarīgs līdzeklis patiesā slepkavas noteikšanai; Mikroskopi nepieciešami arī vides aizsardzības departamentiem, atklājot dažādus cietos piesārņotājus; Ģeoloģijas un kalnrūpniecības inženieri un kultūras relikvijas un arheologi izmanto mikroskopus. Atrastie pavedieni var spriest par dziļajām pazemes derīgo izrakteņu atradnēm vai secināt putekļaino vēsturisko patiesību; pat cilvēku ikdiena nevar iztikt bez mikroskopiem, piemēram, skaistumkopšanas un frizieru nozare, kas var izmantot mikroskopus, lai noteiktu ādas un matu kvalitāti. Lai sasniegtu labākos rezultātus. Var redzēt, cik cieši mikroskops ir integrēts ar cilvēku ražošanu un dzīvi.
Atbilstoši dažādiem pielietojuma mērķiem mikroskopus var aptuveni iedalīt četrās kategorijās: bioloģiskie mikroskopi, metalogrāfiskie mikroskopi, stereomikroskopi un polarizējošie mikroskopi. Kā norāda nosaukums, bioloģiskos mikroskopus galvenokārt izmanto biomedicīnā, un novērojumu objekti pārsvarā ir caurspīdīgi vai caurspīdīgi mikroķermeņi; metalogrāfiskos mikroskopus galvenokārt izmanto, lai novērotu necaurspīdīgu priekšmetu virsmu, piemēram, materiālu metalogrāfisko struktūru un virsmas defektus; Kamēr objekts tiek palielināts un attēlots, arī objekta un attēla orientācija attiecībā pret cilvēka aci ir konsekventa, un ir dziļuma sajūta, kas atbilst cilvēku parastajiem vizuālajiem paradumiem; Polarizējošie mikroskopi izmanto dažādu materiālu pārraides vai atstarošanas raksturlielumus polarizētai gaismai, lai atšķirtu dažādus mikroobjektus. Turklāt var iedalīt arī dažus īpašus veidus, piemēram, apgriezto bioloģisko mikroskopu vai kultūras mikroskopu, ko galvenokārt izmanto, lai novērotu kultūru caur kultivēšanas trauka dibenu; fluorescences mikroskopā tiek izmantotas noteiktas vielas, lai absorbētu noteiktu īsāka viļņa garuma gaismu. Īpašas garāka viļņa garuma gaismas izstarojuma raksturlielumi, lai atklātu šo vielu esamību un spriestu par to saturu; salīdzināšanas mikroskops var veidot divu objektu attēlus, kas atrodas blakus vai uzlikti vienā redzes laukā, lai salīdzinātu abu objektu līdzības un atšķirības.
Tradicionālie optiskie mikroskopi galvenokārt sastāv no optiskām sistēmām un to atbalsta mehāniskajām struktūrām. Optiskās sistēmas ietver objektīvu lēcas, okulārus un kondensatora lēcas, kas visas ir sarežģītas palielināšanas stikli, kas izgatavoti no dažādiem optiskajiem stikliem. Objektīva lēca palielina parauga attēlu, un tā palielinājumu M objekts nosaka pēc šādas formulas: M objekts=Δ∕f' objekts , kur f' objekts ir objektīva fokusa attālums un Δ var saprast kā attālumu starp objektīvu un okulāru. Okulārs vēlreiz palielina attēlu, ko veido objektīvs, un izveido virtuālu attēlu 250 mm attālumā no cilvēka acs priekšpusē novērošanai. Šī ir ērtākā novērošanas pozīcija lielākajai daļai cilvēku. Okulāra palielinājums M eye=250/f' eye, f' eye ir okulāra fokusa attālums. Kopējais mikroskopa palielinājums ir objektīva lēcas un okulāra reizinājums, tas ir, M=M objekts*M acs=Δ*250/f' eye *f; objektu. Var redzēt, ka, samazinot objektīva lēcas un okulāra fokusa attālumu, palielināsies kopējais palielinājums, kas ir galvenais, lai ar mikroskopu varētu redzēt baktērijas un citus mikroorganismus, un tā arī ir atšķirība starp to un parastajiem palielināmajiem stikliem.
Tātad, vai ir iespējams bez ierobežojumiem samazināt f' objekta f' sietu, lai palielinātu palielinājumu, lai mēs varētu redzēt smalkākus objektus? Atbilde ir nē! Tas ir tāpēc, ka attēlveidošanai izmantotā gaisma būtībā ir sava veida elektromagnētiskais vilnis, tāpēc izplatīšanās procesā neizbēgami radīsies difrakcijas un traucējumu parādības, tāpat kā ikdienas dzīvē redzamie viļņi uz ūdens virsmas, saskaroties ar šķēršļiem. , un divas ūdens viļņu kolonnas var stiprināt viena otru, kad satiekas Vai vājināt to pašu. Kad gaismas vilnis, ko izstaro punktveida gaismas objekts, nonāk objektīva lēcā, objektīva rāmis kavē gaismas izplatīšanos, kā rezultātā rodas difrakcija un traucējumi. Ir virkne gaismas gredzenu ar vāju un pakāpeniski vājāku intensitāti. Centrālo gaišo punktu mēs saucam par gaisīgo disku. Kad divi gaismu izstarojošie punkti atrodas tuvu noteiktam attālumam, divi gaismas punkti pārklājas, līdz tos nevarēs apstiprināt kā divus gaismas punktus. Rayleigh ierosināja sprieduma standartu, domājot, ka tad, ja attālums starp divu gaismas punktu centriem ir vienāds ar Airy diska rādiusu, var atšķirt divus gaismas punktus. Pēc aprēķina, attālums starp diviem gaismu izstarojošiem punktiem šajā brīdī ir e=0.61 入/n.sinA=0.61 I/NA, kur I ir gaismas viļņa garums, viļņa garums gaismas, ko var uztvert cilvēka acs, ir aptuveni 0.4-0,7 um, un n ir tās vides refrakcijas indekss, kurā atrodas gaismu izstarojošais punkts, piemēram, gaisā, n ≈1, ūdenī , n≈1,33 un A ir puse no gaismu izstarojošā punkta atvēršanās leņķa pret objektīva objektīva rāmi, un NA sauc par objektīva objektīva skaitlisko apertūru. No iepriekš minētās formulas var redzēt, ka attālumu starp diviem punktiem, kurus var atšķirt ar objektīva lēcu, ierobežo gaismas viļņa garums un skaitliskā apertūra. Tā kā cilvēka acs asākās redzes viļņa garums ir aptuveni 0,5 um un leņķis A nedrīkst pārsniegt 90 grādus, sinA vienmēr ir mazāks par 1. Pieejamais maksimālais refrakcijas indekss gaismas caurlaidības vide ir aptuveni 1,5, tāpēc e vērtība vienmēr ir lielāka par 0,2 um, kas ir minimālais robežattālums, ko optiskais mikroskops var atšķirt. Palieliniet attēlu caur mikroskopu, ja vēlaties palielināt objekta punkta attālumu e, ko var izšķirt ar objektīva objektīvu ar noteiktu NA vērtību, kas ir pietiekami liela, lai to varētu izšķirt cilvēka acs, jums ir nepieciešams Es lielāks par vai vienāds ar {{26 }},15 mm, kur {{30}},15 mm ir cilvēka acs eksperimentālā vērtība Minimālais attālums starp diviem mikroobjektiem, ko var atšķirt 250 mm acu priekšā, tātad M Lielāks par vai vienāds ar (0,15∕0,61 collu) NA≈500N.A, lai novērošana nebūtu pārāk darbietilpīga, pietiek ar dubultot M, tas ir, 500N. A Mazāks vai vienāds ar M Mazāks vai vienāds ar 1000N.A ir saprātīgs mikroskopa kopējā palielinājuma izvēles diapazons. Neatkarīgi no tā, cik liels ir kopējais palielinājums, tam nav jēgas, jo objektīva objektīva skaitliskā apertūra ir ierobežojusi minimālo izšķiramo attālumu, un, palielinot palielinājumu, nav iespējams atšķirt vairāk. Mazie objekti ir detalizēti.
