Per què la resolució d'un microscopi electrònic és més alta que la d'un microscopi òptic?
L'augment d'un microscopi òptic és menor que el d'un microscopi electrònic. Un microscopi òptic només pot observar estructures microscòpiques com cèl·lules i cloroplasts, mentre que un microscopi electrònic pot observar estructures submicroscòpiques, és a dir, l'estructura dels orgànuls, virus, bacteris, etc.
Un microscopi electrònic projecta un feix d'electrons accelerat i agregat sobre una mostra molt prima, on els electrons xoquen amb els àtoms de la mostra per canviar de direcció, donant lloc a una dispersió angular tridimensional. La mida de l'angle de dispersió està relacionada amb la densitat i el gruix de la mostra, de manera que pot formar imatges amb diferents matisos. Les imatges es mostraran en dispositius d'imatge (com ara pantalles fluorescents, pel·lícules i components d'acoblament fotosensibles) després de l'amplificació i l'enfocament.
A causa de la molt curta longitud d'ona de Broglie dels electrons, la resolució d'un microscopi electrònic de transmissió és molt superior a la d'un microscopi òptic, arribant a 0.1-0,2 nm i un augment de desenes de milers a milions de vegades. Per tant, l'ús de la microscòpia electrònica de transmissió es pot utilitzar per observar l'estructura fina de les mostres i fins i tot per observar l'estructura d'una sola fila d'àtoms, que és desenes de milers de vegades més petita que l'estructura més petita observada per la microscòpia òptica. El TEM és un mètode analític important en molts camps científics relacionats amb la física i la biologia, com ara la investigació del càncer, la virologia, la ciència dels materials, així com la nanotecnologia, la investigació de semiconductors, etc.
La resolució més alta d'un microscopi òptic
200 nanòmetres. La resolució d'un microscopi òptic (amb longituds d'ona de llum visible que oscil·len entre 770 i 390 nanòmetres) està estretament relacionada amb el rang d'enfocament del feix il·luminador. A la dècada de 1870, el físic alemany Ernst Abbe va descobrir.
La llum visible, a causa de les seves característiques ondulatòries, pateix difracció, fent que el feix no es pugui enfocar infinitament. Segons aquesta llei d'Abbe, el diàmetre mínim per enfocar la llum visible és un terç de la longitud d'ona de l'ona de llum.
Això són 200 nanòmetres. Durant més d'un segle, el "límit d'Abbe" de 200 nanòmetres s'ha considerat el límit de resolució teòric dels microscopis òptics, i els objectes més petits que aquesta mida s'han d'observar mitjançant un microscopi electrònic o un microscopi d'exploració de túnel.
L'obertura numèrica, també coneguda com a relació d'obertura, abreujada com a NA o A, és el paràmetre principal de la lent de l'objectiu i del condensador, i és directament proporcional a la resolució del microscopi. L'obertura numèrica de l'objectiu sec és 0.05-0,95 i l'obertura numèrica de l'objectiu submergit en oli (oli de cedre) és 1,25.
La distància de treball es refereix a la distància des de la lent frontal de la lent de l'objectiu fins a la coberta de vidre de l'exemplar quan l'exemplar que s'observa és el més clar. La distància de treball de la lent de l'objectiu està relacionada amb la seva distància focal. Com més llarga sigui la distància focal de la lent de l'objectiu, menor serà l'ampliació i més gran serà la distància de treball.
La funció de la lent objectiu és augmentar la mostra per primera vegada, i és el component més important que determina el rendiment del microscopi: el nivell de resolució. La resolució també es coneix com a resolució o poder de resolució. La magnitud de la resolució s'expressa pel valor numèric de la distància de resolució (la distància mínima entre dos punts d'objecte que es poden distingir).
A una distància clara de 25 cm, dos objectes amb una distància de 0.073 mm es poden veure clarament per l'ull humà normal. Aquest valor de 0,073 mm és la distància de resolució de l'ull humà normal. Com més petita sigui la distància de resolució d'un microscopi, més gran serà la resolució i millor serà el seu rendiment.
L'augment d'un microscopi òptic és menor que el d'un microscopi electrònic. Un microscopi òptic només pot observar estructures microscòpiques com cèl·lules i cloroplasts, mentre que un microscopi electrònic pot observar estructures submicroscòpiques, és a dir, l'estructura dels orgànuls, virus, bacteris, etc.
Un microscopi electrònic projecta un feix d'electrons accelerat i agregat sobre una mostra molt prima, on els electrons xoquen amb els àtoms de la mostra per canviar de direcció, donant lloc a una dispersió angular tridimensional. La mida de l'angle de dispersió està relacionada amb la densitat i el gruix de la mostra, de manera que pot formar imatges amb diferents matisos. Les imatges es mostraran en dispositius d'imatge (com ara pantalles fluorescents, pel·lícules i components d'acoblament fotosensibles) després de l'amplificació i l'enfocament.
A causa de la molt curta longitud d'ona de Broglie dels electrons, la resolució d'un microscopi electrònic de transmissió és molt superior a la d'un microscopi òptic, arribant a 0.1-0,2 nm i un augment de desenes de milers a milions de vegades. Per tant, l'ús de la microscòpia electrònica de transmissió es pot utilitzar per observar l'estructura fina de les mostres i fins i tot per observar l'estructura d'una sola fila d'àtoms, que és desenes de milers de vegades més petita que l'estructura més petita observada per la microscòpia òptica. El TEM és un mètode analític important en molts camps científics relacionats amb la física i la biologia, com ara la investigació del càncer, la virologia, la ciència dels materials, així com la nanotecnologia, la investigació de semiconductors, etc.
La resolució més alta d'un microscopi òptic
200 nanòmetres. La resolució d'un microscopi òptic (amb longituds d'ona de llum visible que oscil·len entre 770 i 390 nanòmetres) està estretament relacionada amb el rang d'enfocament del feix il·luminador. A la dècada de 1870, el físic alemany Ernst Abbe va descobrir.
La llum visible, a causa de les seves característiques ondulatòries, pateix difracció, fent que el feix no es pugui enfocar infinitament. Segons aquesta llei d'Abbe, el diàmetre mínim per enfocar la llum visible és un terç de la longitud d'ona de l'ona de llum.
Això són 200 nanòmetres. Durant més d'un segle, el "límit d'Abbe" de 200 nanòmetres s'ha considerat el límit de resolució teòric dels microscopis òptics, i els objectes més petits que aquesta mida s'han d'observar mitjançant un microscopi electrònic o un microscopi d'exploració de túnel.
L'obertura numèrica, també coneguda com a relació d'obertura, abreujada com a NA o A, és el paràmetre principal de la lent de l'objectiu i del condensador, i és directament proporcional a la resolució del microscopi. L'obertura numèrica de l'objectiu sec és 0.05-0,95 i l'obertura numèrica de l'objectiu submergit en oli (oli de cedre) és 1,25.
La distància de treball es refereix a la distància des de la lent frontal de la lent de l'objectiu fins a la coberta de vidre de l'exemplar quan l'exemplar que s'observa és el més clar. La distància de treball de la lent de l'objectiu està relacionada amb la seva distància focal. Com més llarga sigui la distància focal de la lent de l'objectiu, menor serà l'ampliació i més gran serà la distància de treball.
La funció de la lent objectiu és augmentar la mostra per primera vegada, i és el component més important que determina el rendiment del microscopi: el nivell de resolució. La resolució també es coneix com a resolució o poder de resolució. La magnitud de la resolució s'expressa pel valor numèric de la distància de resolució (la distància mínima entre dos punts d'objecte que es poden distingir).
A una distància clara de 25 cm, dos objectes amb una distància de 0.073 mm es poden veure clarament per l'ull humà normal. Aquest valor de 0,073 mm és la distància de resolució de l'ull humà normal. Com més petita sigui la distància de resolució d'un microscopi, més gran serà la resolució i millor serà el seu rendiment.
