Mikroskopju tad-dawl tradizzjonali jikkonsisti f'diversi partijiet
Mikroskopji ottiċi tradizzjonali huma magħmulin prinċipalment minn sistemi ottiċi u l-istrutturi mekkaniċi ta 'appoġġ tagħhom. Is-sistemi ottiċi jinkludu lentijiet oġġettivi, eyepieces u lentijiet tal-kondensatur, li kollha huma lenti kkumplikati magħmulin minn nuċċalijiet ottiċi varji. Il-lenti oġġettiva tkabbar l-immaġni tal-kampjun, u l-ingrandiment tiegħu M oġġett huwa determinat bil-formula li ġejja: M oġġett=Δ∕f' oġġett , fejn f' oġġett huwa t-tul fokali tal-lenti oġġettiva, u Δ jista 'jinftiehem bħala d-distanza bejn il-lenti oġġettiva u l-ocular. L-eyepiece tkabbar l-immaġni ffurmata mill-lenti oġġettiva għal darb'oħra, u tifforma immaġni virtwali f'250mm quddiem l-għajn tal-bniedem għall-osservazzjoni. Din hija l-aktar pożizzjoni ta 'osservazzjoni komda għal ħafna nies. L-ingrandiment tal-ocular M għajn=250/f' għajn, f' għajn hija t-tul fokali tal-ocular. L-ingrandiment totali tal-mikroskopju huwa l-prodott tal-lenti oġġettiva u l-ocular, jiġifieri, M=M oġġett*M għajn=Δ*250/f' għajn *f; oġġett. Jista 'jidher li t-tnaqqis tat-tul fokali tal-lenti oġġettiva u l-ocular se jżid l-ingrandiment totali, li huwa ċ-ċavetta biex tara batterji u mikro-organiżmi oħra b'mikroskopju, u hija wkoll id-differenza bejnha u lenti ordinarji.
Allura, huwa konċepibbli li tnaqqas il-malji f'oġġett f' mingħajr limitu, sabiex tiżdied l-ingrandiment, sabiex inkunu nistgħu naraw oġġetti aktar sottili? It-tweġiba hija le! Dan minħabba li d-dawl użat għall-immaġini huwa essenzjalment tip ta 'mewġ elettromanjetiku, għalhekk il-fenomeni ta' diffrazzjoni u interferenza inevitabbilment iseħħu matul il-proċess ta 'propagazzjoni, bħalma t-tmewwiġ fuq il-wiċċ tal-ilma li jista' jidher fil-ħajja ta 'kuljum jistgħu jduru meta jiltaqgħu ma' ostakli , u żewġ kolonni ta 'mewġ tal-ilma jistgħu jsaħħu lil xulxin meta jiltaqgħu Jew idgħajfu l-istess. Meta l-mewġa tad-dawl emess minn oġġett luminuż f'forma ta 'punt tidħol fil-lenti oġġettiva, il-qafas tal-lenti oġġettiva jfixkel il-propagazzjoni tad-dawl, li jirriżulta f'diffrazzjoni u interferenza. Hemm serje ta 'ċrieki ħfief b'intensità dgħajfa u li tiddgħajjef gradwalment. Insejħu l-post qawwi ċentrali bħala d-diska Airy. Meta żewġ punti li jarmu d-dawl ikunu qrib ċertu distanza, iż-żewġ spots tad-dawl se jikkoinċidu sakemm ma jistgħux jiġu kkonfermati bħala żewġ spots tad-dawl. Rayleigh ippropona standard ta 'ġudizzju, billi ħaseb li meta d-distanza bejn iċ-ċentri taż-żewġ spots tad-dawl hija ugwali għar-raġġ tad-diska Airy, iż-żewġ spots tad-dawl jistgħu jiġu distinti. Wara l-kalkolu, id-distanza bejn iż-żewġ punti li jarmu d-dawl f'dan il-ħin hija e=0.61 入/n.sinA{=0.61 I/NA, fejn I hija l-wavelength tad-dawl, il-wavelength tad-dawl li jista 'jiġi riċevut mill-għajn tal-bniedem huwa ta' madwar 0.4-0.7um, u n huwa l-indiċi refrattiv tal-medju fejn jinsab il-punt li jarmi d-dawl, bħal fl-arja, n ≈1, fl-ilma , n≈1.33, u A huwa nofs l-angolu tal-ftuħ tal-punt li jarmi d-dawl mal-qafas tal-lenti oġġettiva, u NA tissejjaħ l-apertura numerika tal-lenti oġġettiva. Jista 'jidher mill-formula ta' hawn fuq li d-distanza bejn żewġ punti li jistgħu jiġu distinti mill-lenti oġġettiva hija limitata mill-wavelength tad-dawl u l-apertura numerika. Peress li l-wavelength tal-viżjoni l-aktar akuta tal-għajn tal-bniedem huwa madwar 0.5um, u l-angolu A ma jistax jaqbeż id-90 gradi, sinA huwa dejjem inqas minn 1. L-indiċi rifrattiv massimu tal-disponibbli mezz li jittrasmetti d-dawl huwa madwar 1.5, għalhekk il-valur e huwa dejjem akbar minn 0.2um, li hija d-distanza ta 'limitu minimu li l-mikroskopju ottiku jista' jiddistingwi. Tkabbar l-immaġni permezz ta 'mikroskopju, jekk trid tkabbar id-distanza tal-punt tal-oġġett e li tista' tiġi solvuta mill-lenti oġġettiva b'ċertu valur NA biżżejjed biex tiġi solvuta mill-għajn tal-bniedem, għandek bżonn Me Ikbar minn jew ugwali għal {{26 }}.15mm, fejn {{30}}.15mm huwa l-valur sperimentali tal-għajn tal-bniedem Id-distanza minima bejn żewġ mikro-oġġetti li jistgħu jiġu distinti f'250mm quddiem l-għajnejn, għalhekk M Akbar minn jew ugwali għal (0.15∕0.61 in) NA≈500N.A, sabiex l-osservazzjoni ma tkunx impenjattiva wisq, huwa biżżejjed li tirdoppja l-M, jiġifieri, 500N. A Inqas minn jew ugwali għal M Inqas minn jew ugwali għal 1000N.A hija firxa ta 'għażla raġonevoli tal-ingrandiment totali tal-mikroskopju. Ma jimpurtax kemm hu kbir l-ingrandiment totali, huwa bla sens, minħabba li l-apertura numerika tal-lenti oġġettiva llimitat id-distanza minima riżolvabbli, u huwa impossibbli li ssir distinzjoni aktar billi żżid l-ingrandiment. Oġġetti żgħar huma dettaljati.
Il-kuntrast tal-immaġini huwa kwistjoni ewlenija oħra tal-mikroskopji ottiċi. L-hekk imsejjaħ kuntrast jirreferi għall-kuntrast iswed u abjad jew id-differenza tal-kulur bejn il-partijiet maġenb il-wiċċ tal-immaġni. Huwa diffiċli għall-għajn tal-bniedem li tiġġudika d-differenza tal-luminożità taħt 0.02. hija kemmxejn aktar sensittiva. Għal xi oġġetti ta 'osservazzjoni tal-mikroskopju, bħal kampjuni bijoloġiċi, id-differenza tal-luminożità bejn id-dettalji hija żgħira ħafna, u l-iżbalji tad-disinn u tal-manifattura tas-sistema ottika tal-mikroskopju jkomplu jnaqqsu l-kuntrast tal-immaġini u jagħmluha diffiċli li ssir distinzjoni. F'dan iż-żmien, id-dettalji tal-oġġett ma jistgħux jidhru b'mod ċar, mhux għax l-ingrandiment totali huwa baxx wisq, u lanqas l-apertura numerika tal-lenti oġġettiva hija żgħira wisq, iżda minħabba li l-kuntrast tal-pjan tal-immaġni huwa baxx wisq.
Matul is-snin, in-nies ħadmu ħafna biex itejbu r-riżoluzzjoni u l-kuntrast tal-immaġini tal-mikroskopju. Bl-avvanz kontinwu tat-teknoloġija u l-għodod tal-kompjuter, it-teorija u l-metodi tad-disinn ottiku huma wkoll imtejba kontinwament. Flimkien mat-titjib tal-prestazzjoni tal-materja prima, proċess u It-titjib kontinwu tal-metodi ta 'skoperta u l-innovazzjoni tal-metodi ta' osservazzjoni għamlu l-kwalità tal-immaġini tal-mikroskopju ottiku qrib il-perfezzjoni tal-limitu tad-diffrazzjoni. In-nies se jużaw tebgħa tal-kampjun, kamp skur, kuntrast tal-fażi, fluworexxenza, interferenza, polarizzazzjoni u tekniki oħra ta 'osservazzjoni biex jagħmlu l-mikroskopju ottiku Jista' jadatta għar-riċerka ta 'kull tip ta' kampjuni. Għalkemm mikroskopji elettroniċi, mikroskopji ultrasoniċi u strumenti oħra ta 'immaġini li jkabbru ħarġu suċċessivament f'dawn l-aħħar snin, u għandhom prestazzjoni superjuri f'xi aspetti, għadhom mhumiex disponibbli f'termini ta' cheapness, konvenjenza, intwizzjoni, u speċjalment adattati għar-riċerka dwar organiżmi ħajjin. Rival għall-mikroskopju tad-dawl, li għadu jżomm l-art tiegħu sod. Min-naħa l-oħra, flimkien ma 'lejżer, kompjuter, teknoloġija ta' materjal ġdid u teknoloġija ta 'informazzjoni, il-mikroskopju ottiku tal-qedem qed jerġa' jqajjem u juri vitalità qawwija. Mikroskopju diġitali, mikroskopju tal-iskannjar konfokali bil-lejżer, mikroskopju tal-iskannjar tal-kamp qrib, mikroskopju b'żewġ fotoni u Hemm diversi funzjonijiet jew strumenti ġodda li jistgħu jadattaw għal diversi kundizzjonijiet ambjentali ġodda joħorġu fi nixxiegħa bla tarf, li tkompli tespandi l-qasam tal-applikazzjoni tal-mikroskopji ottiċi. Kemm huma eċċitanti l-istampi mikroskopiċi tal-formazzjonijiet tal-blat li jittellgħu mir-rovers ta’ Mars! Nistgħu nemmnu bis-sħiħ li l-mikroskopju ottiku se jibbenefika lill-umanità b'attitudni aġġornata.
