У којим областима се углавном користе оптички микроскопи?
Научни микроскоп је древно и младо научно средство. Има историју дугу три стотине година од свог рођења. Оптички микроскопи имају широку примену, на пример у биологији, хемији, физици, астрономији итд. у неким научно-истраживачким радовима Све без микроскопа.
Тренутно је скоро постао имиџ науке и технологије. Потребно је само да видите његову фигуру која се често појављује у медијским извештајима о науци и технологији да бисте видели да је ова изјава тачна.
У биологији, лабораторија је неодвојива од ове врсте експерименталне опреме, која може помоћи ученицима да проучавају непознати свет; да разумемо свет.
Болнице су највећа места за примену микроскопа, који се углавном користе за проверу информација као што су промене у телесним течностима пацијента, инвазија клица у људско тело, промене у структури ћелијског ткива, итд., и пружају лекарима референтне и верификационе методе за формулисање лечења планове. У микрохирургији, микроскоп је једини алат за лекаре; у пољопривреди, узгоју, контроли штеточина и другим пословима не могу без помоћи микроскопа; у индустријској производњи, контрола обраде и монтажа финих делова, као и истраживање својстава материјала могуће је уз микроскоп. Место да покажу своје таленте; криминалистички истражитељи се често ослањају на микроскопе за анализу различитих микроскопских злочина, као важно средство за утврђивање правог убице; одељењима за заштиту животне средине такође су потребни микроскопи за откривање различитих чврстих загађивача; геолошки и рударски инжењери и културне реликвије које користе археолози Трагови пронађени микроскопом могу судити о дубоко закопаним минералним наслагама или закључити о прашњавој историјској истини; чак ни свакодневни живот људи не може без микроскопа, као што је индустрија лепоте и фризера, која помоћу микроскопа може да открије квалитет коже и косе. Може добити најбоље резултате. Може се видети колико је микроскоп блиско повезан са људском производњом и животом.
Према различитим сврхама примене, микроскопи се могу грубо класификовати у четири категорије: биолошки микроскопи, металографски микроскопи, стерео микроскопи и поларизациони микроскопи. Као што назив говори, биолошки микроскопи се углавном користе у биомедицини, а објекти посматрања су углавном провидна или провидна микро тела; металографски микроскопи се углавном користе за посматрање површине непрозирних објеката, као што су металографска структура и површински дефекти материјала; Док се објекат увећава и слика, оријентација објекта и слике у односу на људско око је такође конзистентна, а постоји и осећај дубине, што је у складу са конвенционалним визуелним навикама људи; Поларизациони микроскопи користе карактеристике преноса или рефлексије различитих материјала за поларизовану светлост да би разликовали различите микро објекте Компонента. Поред тога, могу се поделити и неки посебни типови, као што је обрнути биолошки микроскоп или микроскоп за културу, који се углавном користи за посматрање културе кроз дно посуде за културу; флуоресцентни микроскоп користи одређене супстанце да апсорбује специфично светло краће таласне дужине. Карактеристике емитовања специфичне светлости дуже таласне дужине да би се открило постојање ових супстанци и проценио њихов садржај; упоредни микроскоп може да формира супротне или суперпониране слике два објекта у истом видном пољу, тако да упореди сличности и разлике два објекта.
Традиционални оптички микроскопи се углавном састоје од оптичких система и њихових носећих механичких структура. Оптички системи укључују сочива објектива, окуларе и кондензаторска сочива, а све су то компликоване лупе направљене од различитих оптичких стакала. Сочиво објектива увећава слику узорка, а његово увећање М објекта одређује се следећом формулом: М објекат=Δ∕ф' објекат , где је ф' објекат жижна даљина сочива објектива, а Δ може се схватити као растојање између сочива објектива и окулара. Окулар поново увећава слику коју формира сочиво објектива и формира виртуелну слику на 250 мм испред људског ока ради посматрања. Ово је најудобнији положај за посматрање за већину људи. Увећање окулара М еие=250/ф' еие, ф' еие је жижна даљина окулара. Укупно увећање микроскопа је производ сочива објектива и окулара, односно М=М објекат*М око=Δ*250/ф' око *ф; објекат. Види се да ће смањење жижне даљине сочива објектива и окулара повећати укупно увећање, што је кључно да се микроскопом виде бактерије и други микроорганизми, а уједно је и разлика између њега и обичне лупе.
Дакле, да ли је замисливо да се ф' објекат ф' мрежа смањи без ограничења, тако да се повећа увећање, тако да можемо да видимо суптилније објекте? Одговор је не! То је зато што је светлост која се користи за снимање у суштини врста електромагнетног таласа, тако да ће се појаве дифракције и интерференције неизбежно појавити током процеса ширења, баш као што таласи на површини воде који се могу видети у свакодневном животу могу да се крећу када наиђу на препреке , а две колоне водених таласа могу да ојачају једна другу када се сретну Или ослабе исте. Када светлосни талас који емитује светлећи објекат у облику тачке уђе у сочиво објектива, оквир сочива објектива омета ширење светлости, што доводи до дифракције и интерференције. Постоји низ светлосних прстенова са слабим интензитетом који постепено слаби. Централну светлу тачку називамо Аири диск. Када су две тачке које емитују светлост близу одређене удаљености, две светлосне тачке ће се преклапати све док се не могу потврдити као две светлосне тачке. Рејли је предложио стандард просуђивања, мислећи да када је растојање између центара две светлосне тачке једнако полупречнику Еријевог диска, две светлосне тачке се могу разликовати. Након израчунавања, растојање између две тачке које емитују светлост у овом тренутку је е=0.61 入/н.синА=0.61 И/НА, где је И таласна дужина светлости, таласна дужина светлости коју људско око може да прими је око 0.4-0.7ум, а н је индекс преламања медијума где се налази тачка емитовања светлости, на пример у ваздуху, н ≈1, у води, н≈1,33, а А је половина угла отварања тачке која емитује светлост према оквиру сочива објектива, а НА се назива нумерички отвор сочива објектива. Из горње формуле се може видети да је растојање између две тачке које се могу разликовати сочивом објектива ограничено таласном дужином светлости и нумеричким отвором. Пошто је таласна дужина најакутнијег вида људског ока око 0.5ум, а угао А не може да пређе 90 степени, синА је увек мањи од 1. Максимални индекс преламања доступних медијум који преноси светлост је око 1,5, тако да је вредност е увек већа од 0.2ум, што је минимално гранично растојање које оптички микроскоп може да разликује. Увећајте слику кроз микроскоп, ако желите да увећате растојање тачке објекта е које објективно сочиво може да разреши са одређеном НА вредношћу довољном да је разреши људско око, потребан вам је Ме већи од или једнак {{26 }}.15мм, где је {{30}}.15мм експериментална вредност људског ока Минимална удаљеност између два микро-објекта која се могу разликовати на 250мм испред очију, дакле М Веће од или једнак (0,15∕0,61 ин) НА≈500Н.А, да посматрање не би било превише напорно, довољно је удвостручити М, односно 500Н. А Мање или једнако М Мање или једнако 1000Н.А је разуман опсег избора укупног увећања микроскопа. Колико год да је велико укупно увећање, оно је бесмислено, јер је нумерички отвор сочива објектива ограничио минимално разрешиво растојање, а повећањем увећања немогуће је разликовати више. Мали објекти су детаљни.
Контраст слике је још једно кључно питање оптичких микроскопа. Такозвани контраст се односи на црно-бели контраст или разлику у боји између суседних делова на површини слике. Људском оку је тешко да процени разлику у осветљености испод 0.02. је мало осетљивији. За неке објекте за посматрање микроскопа, као што су биолошки узорци, разлика у осветљености између детаља је веома мала, а грешке у дизајну и производњи оптичког система микроскопа додатно смањују контраст слике и отежавају разликовање. У овом тренутку, детаљи објекта се не могу јасно видети, не зато што је укупно увећање премало, нити је нумерички отвор сочива објектива премали, већ зато што је контраст равни слике сувише низак.
Током година, људи су напорно радили на побољшању резолуције и контраста слике микроскопа. Уз континуирано унапређење рачунарске технологије и алата, теорија и методе оптичког дизајна се такође континуирано унапређују. Заједно са побољшањем перформанси сировог материјала, процеса и Континуирано побољшање метода детекције и иновација метода посматрања учинили су квалитет слике оптичког микроскопа близу савршенства границе дифракције. Људи ће користити бојење узорака, тамно поље, фазни контраст, флуоресценцију, интерференцију, поларизацију и друге технике посматрања како би направили оптички микроскоп. Може се прилагодити истраживању свих врста узорака. Иако се електронски микроскопи, ултразвучни микроскопи и други инструменти за увећање слика појављују узастопно последњих година, и имају супериорне перформансе у неким аспектима, још увек нису доступни у смислу јефтине, практичности, интуиције, а посебно погодни за истраживање живих организама. Ривалник светлосном микроскопу, који и даље чврсто држи своје тло. С друге стране, у комбинацији са ласером, компјутером, новом технологијом материјала и информатичком технологијом, древни оптички микроскоп подмлађује и показује енергичну виталност. Дигитални микроскоп, ласерски конфокални скенирајући микроскоп, микроскоп за скенирање блиског поља, двофотонски микроскоп и Постоје разне нове функције или инструменти који се могу прилагодити различитим новим условима окружења појављују се у бескрајном току, што додатно проширује поље примене оптичких микроскопа. Како су узбудљиве микроскопске слике стенских формација које су отпремљене са ровера на Марс! Можемо у потпуности да верујемо да ће оптички микроскоп користити човечанству са ажурираним ставом.
