Hvorfor er opløsningen af et elektronmikroskop højere end for et optisk mikroskop
Forstørrelsen af et optisk mikroskop er mindre end for et elektronmikroskop. Et optisk mikroskop kan kun observere mikroskopiske strukturer såsom celler og kloroplaster, mens et elektronmikroskop kan observere submikroskopiske strukturer, det vil sige strukturen af organeller, vira, bakterier osv.
Et elektronmikroskop projicerer en accelereret og aggregeret elektronstråle på en meget tynd prøve, hvor elektroner kolliderer med atomer i prøven for at ændre retning, hvilket resulterer i tredimensionel vinkelspredning. Størrelsen af spredningsvinklen er relateret til prøvens tæthed og tykkelse, så den kan danne billeder med forskellige nuancer. Billederne vil blive vist på billeddannende enheder (såsom fluorescerende skærme, film og lysfølsomme koblingskomponenter) efter amplifikation og fokusering.
På grund af den meget korte de Broglie-bølgelængde af elektroner er opløsningen af et transmissionselektronmikroskop meget højere end for et optisk mikroskop og når 0.1-0.2nm og forstørrelse på titusinder til millioner af gange. Derfor kan brugen af transmissionselektronmikroskopi bruges til at observere den fine struktur af prøver og endda til at observere strukturen af kun en række atomer, som er titusindvis af gange mindre end den mindste struktur observeret ved optisk mikroskopi. TEM er en vigtig analytisk metode inden for mange videnskabelige områder relateret til fysik og biologi, såsom kræftforskning, virologi, materialevidenskab, samt nanoteknologi, halvlederforskning og så videre.
Den højeste opløsning af et optisk mikroskop
200 nanometer. Opløsningen af et optisk mikroskop (med synligt lys bølgelængder fra 770 til 390 nanometer) er tæt forbundet med fokusområdet for den lysende stråle. I 1870'erne opdagede den tyske fysiker Ernst Abbe.
Synligt lys gennemgår på grund af dets bølgekarakteristika diffraktion, hvilket gør strålen ude af stand til at fokusere uendeligt. Ifølge denne Abbes lov er minimumsdiameteren for at fokusere synligt lys en tredjedel af lysbølgens bølgelængde.
Det er 200 nanometer. I over et århundrede er "Abbe-grænsen" på 200 nanometer blevet betragtet som den teoretiske opløsningsgrænse for optiske mikroskoper, og objekter, der er mindre end denne størrelse, skal observeres ved hjælp af et elektronmikroskop eller tunnel-scanningsmikroskop.
Numerisk blænde, også kendt som blændeforhold, forkortet som NA eller A, er hovedparameteren for objektivlinsen og kondensatoren og er direkte proportional med mikroskopets opløsning. Den numeriske blænde for det tørre objektiv er 0.05-0.95, og den numeriske blænde for det olienedsænkede objektiv (cederolie) er 1,25.
Arbejdsafstand refererer til afstanden fra den forreste linse på objektivlinsen til dækglasset på prøven, når den prøve, der observeres, er klarest. Objektivets arbejdsafstand er relateret til dets brændvidde. Jo længere brændvidden på objektivlinsen er, jo lavere er forstørrelsen, og jo længere er dens arbejdsafstand.
Objektivlinsens funktion er at forstørre prøven for første gang, og det er den vigtigste komponent, der bestemmer mikroskopets ydeevne - opløsningsniveauet. Opløsning er også kendt som opløsning eller opløsningsevne. Opløsningens størrelse er udtrykt ved den numeriske værdi af opløsningsafstanden (den mindste afstand mellem to objektpunkter, der kan skelnes).
I en fri afstand på 25 cm kan to genstande med en afstand på 0.073 mm tydeligt ses af det normale menneskelige øje. Denne værdi på 0,073 mm er opløsningsafstanden for det normale menneskelige øje. Jo mindre opløsningsafstand et mikroskop har, jo højere opløsning og bedre ydeevne.
Forstørrelsen af et optisk mikroskop er mindre end for et elektronmikroskop. Et optisk mikroskop kan kun observere mikroskopiske strukturer såsom celler og kloroplaster, mens et elektronmikroskop kan observere submikroskopiske strukturer, det vil sige strukturen af organeller, vira, bakterier osv.
Et elektronmikroskop projicerer en accelereret og aggregeret elektronstråle på en meget tynd prøve, hvor elektroner kolliderer med atomer i prøven for at ændre retning, hvilket resulterer i tredimensionel vinkelspredning. Størrelsen af spredningsvinklen er relateret til prøvens tæthed og tykkelse, så den kan danne billeder med forskellige nuancer. Billederne vil blive vist på billeddannende enheder (såsom fluorescerende skærme, film og lysfølsomme koblingskomponenter) efter amplifikation og fokusering.
På grund af den meget korte de Broglie-bølgelængde af elektroner er opløsningen af et transmissionselektronmikroskop meget højere end for et optisk mikroskop og når 0.1-0.2nm og forstørrelse på titusinder til millioner af gange. Derfor kan brugen af transmissionselektronmikroskopi bruges til at observere den fine struktur af prøver og endda til at observere strukturen af kun en række atomer, som er titusindvis af gange mindre end den mindste struktur observeret ved optisk mikroskopi. TEM er en vigtig analytisk metode inden for mange videnskabelige områder relateret til fysik og biologi, såsom kræftforskning, virologi, materialevidenskab, samt nanoteknologi, halvlederforskning og så videre.
Den højeste opløsning af et optisk mikroskop
200 nanometer. Opløsningen af et optisk mikroskop (med synligt lys bølgelængder fra 770 til 390 nanometer) er tæt forbundet med fokusområdet for den lysende stråle. I 1870'erne opdagede den tyske fysiker Ernst Abbe.
Synligt lys gennemgår på grund af dets bølgekarakteristika diffraktion, hvilket gør strålen ude af stand til at fokusere uendeligt. Ifølge denne Abbes lov er minimumsdiameteren for at fokusere synligt lys en tredjedel af lysbølgens bølgelængde.
Det er 200 nanometer. I over et århundrede er "Abbe-grænsen" på 200 nanometer blevet betragtet som den teoretiske opløsningsgrænse for optiske mikroskoper, og objekter, der er mindre end denne størrelse, skal observeres ved hjælp af et elektronmikroskop eller tunnel-scanningsmikroskop.
Numerisk blænde, også kendt som blændeforhold, forkortet som NA eller A, er hovedparameteren for objektivlinsen og kondensatoren og er direkte proportional med mikroskopets opløsning. Den numeriske blænde for det tørre objektiv er 0.05-0.95, og den numeriske blænde for det olienedsænkede objektiv (cederolie) er 1,25.
Arbejdsafstand refererer til afstanden fra den forreste linse på objektivlinsen til dækglasset på prøven, når den prøve, der observeres, er klarest. Objektivets arbejdsafstand er relateret til dets brændvidde. Jo længere brændvidden på objektivlinsen er, jo lavere er forstørrelsen, og jo længere er dens arbejdsafstand.
Objektivlinsens funktion er at forstørre prøven for første gang, og det er den vigtigste komponent, der bestemmer mikroskopets ydeevne - opløsningsniveauet. Opløsning er også kendt som opløsning eller opløsningsevne. Opløsningens størrelse er udtrykt ved den numeriske værdi af opløsningsafstanden (den mindste afstand mellem to objektpunkter, der kan skelnes).
I en fri afstand på 25 cm kan to genstande med en afstand på 0.073 mm tydeligt ses af det normale menneskelige øje. Denne værdi på 0,073 mm er opløsningsafstanden for det normale menneskelige øje. Jo mindre opløsningsafstand et mikroskop har, jo højere opløsning og bedre ydeevne.
