Hvilke industrier bruger optiske mikroskoper mest?
Det optiske mikroskop er et gammelt og ungt videnskabeligt værktøj. Den har en historie på 300 år siden dens fødsel. Det optiske mikroskop er meget brugt, såsom i biologi, kemi, fysik, astronomi osv. i nogle videnskabelige forskningsarbejder Alt uden mikroskop.
På nuværende tidspunkt er det næsten blevet en billedgodkendelse af videnskab og teknologi. Du behøver kun at se dens figur ofte optræde i mediernes rapporter om videnskab og teknologi for at se, at denne udtalelse er sand.
I biologi er laboratoriet uadskilleligt fra denne form for eksperimentelt udstyr, som kan hjælpe elever med at studere den ukendte verden; at forstå verden.
Hospitaler er de største anvendelsessteder for mikroskoper, som hovedsageligt bruges til at kontrollere information såsom ændringer i patientens kropsvæsker, bakterier, der invaderer den menneskelige krop, ændringer i cellevævsstruktur osv., og give læger reference- og verifikationsmetoder til formulering af behandling planer. I mikrokirurgi er mikroskopet det eneste værktøj for læger; i landbruget kan avl, skadedyrsbekæmpelse og andet arbejde ikke undvære hjælp fra mikroskopet; i industriel produktion er bearbejdningsinspektion og monteringsjustering af fine dele og forskning i materialeegenskaber alle mulige med mikroskopet. Et sted at vise deres talenter; kriminelle efterforskere er ofte afhængige af mikroskoper til at analysere forskellige mikroskopiske forbrydelser, som et vigtigt middel til at fastslå den rigtige morder; miljøbeskyttelsesafdelinger har også brug for mikroskoper til at opdage forskellige faste forurenende stoffer; geologiske og mineingeniører og kulturelle relikvier, arkæologer bruger. De spor, der findes af mikroskopet, kan bedømme de dybt begravede mineralforekomster eller udlede den støvede historiske sandhed; selv folks dagligdag kan ikke undvære mikroskopet, såsom skønheds- og frisørbranchen, der kan bruge mikroskopet til at opdage hud- og hårkvalitet. Kan få de bedste resultater. Det kan ses, hvor tæt mikroskopet er integreret med menneskers produktion og liv.
I henhold til forskellige anvendelsesformål kan mikroskoper groft klassificeres i fire kategorier: biologiske mikroskoper, metallografiske mikroskoper, stereomikroskoper og polariserende mikroskoper. Som navnet antyder, bruges biologiske mikroskoper hovedsageligt i biomedicin, og observationsobjekterne er for det meste gennemsigtige eller gennemskinnelige mikrokroppe; metallografiske mikroskoper bruges hovedsageligt til at observere overfladen af uigennemsigtige genstande, såsom den metallografiske struktur og overfladedefekter af materialer; Mens objektet forstørres og afbildes, er orienteringen af objektet og billedet i forhold til det menneskelige øje også konsekvent, og der er en følelse af dybde, som er i tråd med folks konventionelle visuelle vaner; Polariserende mikroskoper bruger transmissions- eller refleksionskarakteristika for forskellige materialer til polariseret lys for at skelne mellem forskellige mikroobjekter Komponent. Derudover kan nogle specielle typer også underopdeles, såsom et omvendt biologisk mikroskop eller et kulturmikroskop, som hovedsageligt bruges til at observere kulturen gennem bunden af dyrkningskarret; et fluorescensmikroskop bruger visse stoffer til at absorbere specifikt lys med kortere bølgelængde. Egenskaberne ved at udsende specifikt lys med længere bølgelængde for at opdage eksistensen af disse stoffer og bedømme deres indhold; sammenligningsmikroskopet kan danne sidestillede eller overlejrede billeder af to objekter i samme synsfelt, for at sammenligne lighederne og forskellene mellem de to objekter.
Traditionelle optiske mikroskoper er hovedsageligt sammensat af optiske systemer og deres understøttende mekaniske strukturer. De optiske systemer omfatter objektivlinser, okularer og kondensatorlinser, som alle er komplicerede forstørrelsesglas lavet af forskellige optiske briller. Objektivlinsen forstørrer billedet af prøven, og dens forstørrelse M objekt bestemmes af følgende formel: M objekt=Δ∕f' objekt , hvor f' objekt er objektivets brændvidde, og Δ kan forstås som afstanden mellem objektivlinsen og okularet. Okularet forstørrer billedet dannet af objektivlinsen igen og danner et virtuelt billede på 250 mm foran det menneskelige øje til observation. Dette er den mest komfortable observationsposition for de fleste mennesker. Forstørrelsen af okularet M eye=250/f' eye, f' eye er okularets brændvidde. Mikroskopets samlede forstørrelse er produktet af objektivlinsen og okularet, dvs. M=M objekt*M øje=Δ*250/f' øje *f; objekt. Det kan ses, at reduktion af brændvidden på objektivlinsen og okularet vil øge den totale forstørrelse, som er nøglen til at se bakterier og andre mikroorganismer med et mikroskop, og det er også forskellen på det og almindelige forstørrelsesglas.
Så er det tænkeligt at reducere f' objekt f' mesh uden begrænsning, for at øge forstørrelsen, så vi kan se mere subtile objekter? Svaret er nej! Dette skyldes, at lyset, der bruges til billeddannelse, i det væsentlige er en slags elektromagnetisk bølge, så diffraktions- og interferensfænomener vil uundgåeligt opstå under udbredelsesprocessen, ligesom de krusninger på vandoverfladen, der kan ses i dagligdagen, kan gå rundt, når man støder på forhindringer , og to søjler af vandbølger kan styrke hinanden, når de mødes eller svække det samme. Når lysbølgen, der udsendes fra et punktformet lysende objekt, kommer ind i objektivlinsen, hindrer objektivlinsens ramme udbredelsen af lys, hvilket resulterer i diffraktion og interferens. Der er en række lysringe med svag og gradvist aftagende intensitet. Vi kalder det centrale lyspunkt som den luftige disk. Når to lysudsendende punkter er tæt på en vis afstand, vil de to lyspunkter overlappe hinanden, indtil de ikke kan bekræftes som to lyspletter. Rayleigh foreslog en bedømmelsesstandard, idet han mente, at når afstanden mellem centrene af de to lyspletter er lig med radius af Airy-skiven, kan de to lyspletter skelnes fra hinanden. Efter beregning er afstanden mellem de to lysemitterende punkter på dette tidspunkt e=0.61 入/n.sinA=0.61 I/NA, hvor I er lysets bølgelængde, bølgelængden af lys, der kan modtages af det menneskelige øje, er ca. 0.4-0.7um, og n er brydningsindekset for mediet, hvor det lysemitterende punkt er placeret, såsom i luft, n ≈1, i vand, n≈1,33, og A er halvdelen af åbningsvinklen for det lysemitterende punkt til objektivlinsens ramme, og NA kaldes den numeriske blænde for objektivlinsen. Det kan ses af ovenstående formel, at afstanden mellem to punkter, der kan skelnes af objektivlinsen, er begrænset af lysets bølgelængde og den numeriske blænde. Da bølgelængden af det mest akutte syn af det menneskelige øje er ca. 0.5um, og vinklen A ikke kan overstige 90 grader, er sinA altid mindre end 1. Det maksimale brydningsindeks for de tilgængelige lystransmitterende medium er omkring 1,5, så e-værdien er altid større end 0.2um, som er den mindste grænseafstand, som det optiske mikroskop kan skelne. Forstør billedet gennem et mikroskop, hvis du vil forstørre objektets punktafstand e, der kan opløses af objektivlinsen med en bestemt NA-værdi nok til at blive opløst af det menneskelige øje, skal du bruge Me Greater than eller lig med {{26 }},15 mm, hvor {{30}},15 mm er den eksperimentelle værdi af det menneskelige øje. Minimumsafstanden mellem to mikroobjekter, der kan skelnes 250 mm foran øjnene, så M større end eller lig med (0,15∕0,61 in) NA≈500N.A, for at gøre observationen ikke for besværlig, er det nok at fordoble M, det vil sige 500N. A Mindre end eller lig med M Mindre end eller lig med 1000N.A er et rimeligt udvalg af mikroskopets samlede forstørrelse. Uanset hvor stor den samlede forstørrelse er, er den meningsløs, fordi objektivlinsens numeriske blænde har begrænset den mindste opløselige afstand, og det er umuligt at skelne mere ved at øge forstørrelsen. Små genstande er detaljerede.
Billedkontrast er et andet nøglespørgsmål ved optiske mikroskoper. Den såkaldte kontrast refererer til den sort-hvide kontrast eller farveforskel mellem tilstødende dele på billedoverfladen. Det er svært for det menneskelige øje at bedømme lysstyrkeforskellen under 0.02. er lidt mere følsom. For nogle mikroskopobservationsobjekter, såsom biologiske prøver, er lysstyrkeforskellen mellem detaljerne meget lille, og design- og fremstillingsfejlene i det optiske mikroskopsystem reducerer billedkontrasten yderligere og gør det vanskeligt at skelne. På nuværende tidspunkt kan detaljerne i objektet ikke ses klart, ikke fordi den samlede forstørrelse er for lav, og den numeriske blænde på objektivlinsen er heller ikke for lille, men fordi kontrasten i billedplanet er for lav.
I årenes løb har folk arbejdet hårdt for at forbedre opløsningen og billedkontrasten i mikroskopet. Med den kontinuerlige udvikling af computerteknologi og værktøjer forbedres teorien og metoderne for optisk design også løbende. Sammen med forbedringen af råmaterialets ydeevne, proces og Den kontinuerlige forbedring af detektionsmetoder og innovationen af observationsmetoder har billedkvaliteten af det optiske mikroskop gjort det tæt på perfektionen af diffraktionsgrænsen. Folk vil bruge prøvefarvning, mørkt felt, fasekontrast, fluorescens, interferens, polarisering og andre observationsteknikker til at lave det optiske mikroskop. Det kan tilpasse sig forskningen i alle slags prøver. Selvom elektronmikroskoper, ultralydsmikroskoper og andre forstørrende billeddannende instrumenter er kommet ud successivt i de senere år og har overlegen ydeevne i nogle aspekter, er de stadig ikke tilgængelige med hensyn til billighed, bekvemmelighed, intuition og især velegnede til forskning i levende organismer. Rival til lysmikroskopet, som stadig holder jorden solidt. På den anden side, kombineret med laser, computer, ny materialeteknologi og informationsteknologi, forynger det ældgamle optiske mikroskop og viser kraftig vitalitet. Digitalt mikroskop, laser konfokalt scanningsmikroskop, nærfelts scanningsmikroskop, to-foton mikroskop og Der er forskellige nye funktioner eller instrumenter, der kan tilpasse sig forskellige nye miljøforhold, dukker op i en endeløs strøm, hvilket yderligere udvider anvendelsesområdet for optiske mikroskoper. Hvor spændende er de mikroskopiske billeder af klippeformationer, der er uploadet fra Mars-roverne! Vi kan fuldt ud tro, at det optiske mikroskop vil gavne menneskeheden med en opdateret holdning.
