Varför är upplösningen för ett elektronmikroskop högre än för ett optiskt mikroskop
Förstoringen av ett optiskt mikroskop är mindre än för ett elektronmikroskop. Ett optiskt mikroskop kan bara observera mikroskopiska strukturer som celler och kloroplaster, medan ett elektronmikroskop kan observera submikroskopiska strukturer, det vill säga strukturen av organeller, virus, bakterier etc.
Ett elektronmikroskop projicerar en accelererad och aggregerad elektronstråle på ett mycket tunt prov, där elektroner kolliderar med atomer i provet för att ändra riktning, vilket resulterar i tredimensionell vinkelspridning. Storleken på spridningsvinkeln är relaterad till provets densitet och tjocklek, så det kan bilda bilder med olika nyanser. Bilderna kommer att visas på bildenheter (som fluorescerande skärmar, filmer och ljuskänsliga kopplingskomponenter) efter amplifiering och fokusering.
På grund av den mycket korta de Broglie-våglängden hos elektroner är upplösningen för ett transmissionselektronmikroskop mycket högre än för ett optiskt mikroskop, och når 0.1-0.2nm och förstoring av tiotusentals till miljoner av gånger. Därför kan användningen av transmissionselektronmikroskopi användas för att observera den fina strukturen hos prover, och till och med för att observera strukturen hos endast en rad atomer, som är tiotusentals gånger mindre än den minsta struktur som observerats av optisk mikroskopi. TEM är en viktig analysmetod inom många vetenskapliga områden relaterade till fysik och biologi, såsom cancerforskning, virologi, materialvetenskap, samt nanoteknik, halvledarforskning och så vidare.
Den högsta upplösningen av ett optiskt mikroskop
200 nanometer. Upplösningen hos ett optiskt mikroskop (med våglängder för synligt ljus som sträcker sig från 770 till 390 nanometer) är nära relaterad till fokuseringsområdet för den lysande strålen. På 1870-talet upptäckte den tyske fysikern Ernst Abbe.
Synligt ljus, på grund av dess vågegenskaper, genomgår diffraktion, vilket gör att strålen inte kan fokusera oändligt. Enligt denna Abbes lag är den minsta diametern för att fokusera synligt ljus en tredjedel av ljusvågens våglängd.
Det är 200 nanometer. I över ett sekel har "Abbe-gränsen" på 200 nanometer ansetts vara den teoretiska upplösningsgränsen för optiska mikroskop, och föremål som är mindre än denna storlek måste observeras med hjälp av ett elektronmikroskop eller tunnelskanningsmikroskop.
Numerisk bländare, även känd som bländarförhållande, förkortat NA eller A, är huvudparametern för objektivlinsen och kondensorn och är direkt proportionell mot mikroskopets upplösning. Den numeriska öppningen för det torra objektivet är 0.05-0.95, och den numeriska öppningen för det oljenedsänkta objektivet (cederolja) är 1,25.
Arbetsavstånd avser avståndet från den främre linsen på objektivlinsen till preparatets täckglas när provet som observeras är som tydligast. Objektivets arbetsavstånd är relaterat till dess brännvidd. Ju längre brännvidd objektivlinsen har, desto lägre förstoring och desto längre arbetsavstånd.
Objektivlinsens funktion är att förstora provet för första gången, och det är den viktigaste komponenten som avgör mikroskopets prestanda - upplösningsnivån. Upplösning är också känd som upplösning eller upplösningsförmåga. Upplösningens storlek uttrycks av det numeriska värdet på upplösningsavståndet (minsta avståndet mellan två objektpunkter som kan särskiljas).
På ett klart avstånd av 25 cm kan två föremål med ett avstånd på 0.073 mm ses tydligt av det normala mänskliga ögat. Detta värde på 0,073 mm är upplösningsavståndet för det normala mänskliga ögat. Ju mindre upplösningsavstånd ett mikroskop har, desto högre upplösning och bättre prestanda.
Förstoringen av ett optiskt mikroskop är mindre än för ett elektronmikroskop. Ett optiskt mikroskop kan bara observera mikroskopiska strukturer som celler och kloroplaster, medan ett elektronmikroskop kan observera submikroskopiska strukturer, det vill säga strukturen av organeller, virus, bakterier etc.
Ett elektronmikroskop projicerar en accelererad och aggregerad elektronstråle på ett mycket tunt prov, där elektroner kolliderar med atomer i provet för att ändra riktning, vilket resulterar i tredimensionell vinkelspridning. Storleken på spridningsvinkeln är relaterad till provets densitet och tjocklek, så det kan bilda bilder med olika nyanser. Bilderna kommer att visas på bildenheter (som fluorescerande skärmar, filmer och ljuskänsliga kopplingskomponenter) efter amplifiering och fokusering.
På grund av den mycket korta de Broglie-våglängden hos elektroner är upplösningen för ett transmissionselektronmikroskop mycket högre än för ett optiskt mikroskop, och når 0.1-0.2nm och förstoring av tiotusentals till miljoner av gånger. Därför kan användningen av transmissionselektronmikroskopi användas för att observera den fina strukturen hos prover, och till och med för att observera strukturen hos endast en rad atomer, som är tiotusentals gånger mindre än den minsta struktur som observerats av optisk mikroskopi. TEM är en viktig analysmetod inom många vetenskapliga områden relaterade till fysik och biologi, såsom cancerforskning, virologi, materialvetenskap, samt nanoteknik, halvledarforskning och så vidare.
Den högsta upplösningen av ett optiskt mikroskop
200 nanometer. Upplösningen hos ett optiskt mikroskop (med våglängder för synligt ljus som sträcker sig från 770 till 390 nanometer) är nära relaterad till fokuseringsområdet för den lysande strålen. På 1870-talet upptäckte den tyske fysikern Ernst Abbe.
Synligt ljus, på grund av dess vågegenskaper, genomgår diffraktion, vilket gör att strålen inte kan fokusera oändligt. Enligt denna Abbes lag är den minsta diametern för att fokusera synligt ljus en tredjedel av ljusvågens våglängd.
Det är 200 nanometer. I över ett sekel har "Abbe-gränsen" på 200 nanometer ansetts vara den teoretiska upplösningsgränsen för optiska mikroskop, och föremål som är mindre än denna storlek måste observeras med hjälp av ett elektronmikroskop eller tunnelskanningsmikroskop.
Numerisk bländare, även känd som bländarförhållande, förkortat NA eller A, är huvudparametern för objektivlinsen och kondensorn och är direkt proportionell mot mikroskopets upplösning. Den numeriska öppningen för det torra objektivet är 0.05-0.95, och den numeriska öppningen för det oljenedsänkta objektivet (cederolja) är 1,25.
Arbetsavstånd avser avståndet från den främre linsen på objektivlinsen till preparatets täckglas när provet som observeras är som tydligast. Objektivets arbetsavstånd är relaterat till dess brännvidd. Ju längre brännvidd objektivlinsen har, desto lägre förstoring och desto längre arbetsavstånd.
Objektivlinsens funktion är att förstora provet för första gången, och det är den viktigaste komponenten som avgör mikroskopets prestanda - upplösningsnivån. Upplösning är också känd som upplösning eller upplösningsförmåga. Upplösningens storlek uttrycks av det numeriska värdet på upplösningsavståndet (minsta avståndet mellan två objektpunkter som kan särskiljas).
På ett klart avstånd av 25 cm kan två föremål med ett avstånd på 0.073 mm ses tydligt av det normala mänskliga ögat. Detta värde på 0,073 mm är upplösningsavståndet för det normala mänskliga ögat. Ju mindre upplösningsavstånd ett mikroskop har, desto högre upplösning och bättre prestanda.
