Applikazzjoni tal-Kunċett tal-Mikroskopju Modern fl-Osservazzjoni tad-Dinja Mikroskopika....
Minn żminijiet tal-qedem sal-preżent, il-bnedmin kienu qed isegwu veritajiet ogħla u aktar 'il bogħod. Minn vjaġġi fl-oċeani għal esplorazzjoni spazjali, in-nies ilhom jirbħu miri kbar wieħed wara l-ieħor. Madankollu, id-dinja makroskopika li n-nies jaraw b'għajnejhom mhix id-dinja kollha, u l-għajn tal-bniedem ma tistax taraha b'mod ċar. Jattira wkoll nies bla għadd biex jesploraw u jsegwuhom.
Irrispettivament minn affarijiet makroskopiċi jew mikroskopiċi, l-osservazzjonijiet tagħna huma bbażati fuq l-attributi ta 'spazju tridimensjonali, jiġifieri, XYZ tridimensjonali, u l-osservazzjoni ta' bidliet fil-forma ta 'affarijiet jeħtieġ li tintroduċi fattur ta' kejl ieħor - ħin T, għalhekk il- l-aktar mod komplut biex tosserva l-affarijiet għandu jkun Ir-reġistrazzjoni simultanja ta 'XYZT, jiġifieri, fotografija fit-tul tal-forma flimkien mal-ħin, hija wkoll il-funzjoni aħħarija tal-mikroskopju.
Wara aktar minn 300 sena ta 'żvilupp, mikroskopji moderni pproponew kunċetti bħal riżoluzzjoni, fond tal-kamp, u kamp ta' viżjoni, u kontinwament ipproponew soluzzjonijiet. Il-mikroskopji inizjalment issodisfaw il-ħtiġijiet tagħna għall-osservazzjoni tad-dinja mikroskopika u għenuna nirreġistraw l-ispazju u l-ħin tad-dinja mikroskopika.
L-iktar ħaġa importanti fl-osservazzjoni dinjija mikroskopika hija r-riżoluzzjoni tad-dettalji, u l-kunċett ta 'riżoluzzjoni twieled minn dan. Ir-riżoluzzjoni tirreferi għad-distanza minima bejn żewġ punti li jistgħu jiġu distinti mill-għajn tal-bniedem, u hija valida biss fid-dimensjoni XY. Skont il-kriterju Rayleigh, Kriterju Rayleigh, il-limitu li n-nies normali jistgħu jiddistingwu huwa żewġ punti ta' 0.2mm f'distanza ta' 25cm. Meta nużaw mikroskopju, nistgħu naraw żewġ punti f'distanza iżgħar, li jtejjeb ir-riżoluzzjoni tal-osservazzjoni tagħna. Bl-approfondiment kontinwu tar-riċerka moderna, ir-rekwiżiti tan-nies għar-riżoluzzjoni qed jiżdiedu b'mod kostanti, u x-xjenzati qed itejbu wkoll kontinwament ir-riżoluzzjoni tal-mikroskopji. Pereżempju, il-mikroskopji elettroniċi żiedu r-riżoluzzjoni għal-livell nanometru, u ppermettew l-osservazzjoni tal-viruses. It-teknoloġija tal-immaġni mikroskopika ultra-għolja ttejjeb ir-riżoluzzjoni tal-mikroskopju minn 200 nanometru għal għexieren ta 'nanometri, u tirrealizza l-osservazzjoni tal-organelli taċ-ċelluli ħajjin.
It-titjib tar-riżoluzzjoni jġib ukoll problemi ġodda, jiġifieri, it-tnaqqis tal-kamp viżiv u l-fond tal-kamp. Meta tuża l-metodu ta 'illuminazzjoni ċentrali ordinarja (il-metodu ta' illuminazzjoni fotopika li jagħmel id-dawl jgħaddi b'mod uniformi mill-kampjun), id-distanza ta 'riżoluzzjoni tal-mikroskopju hija d=0.61 λ/NA, il-firxa tal-wavelength tad-dawl viżibbli hija =0} {2}}nm, il-wavelength medju huwa 550nm, u l-wavelength huwa kostanti fiss. Għalhekk, iż-żieda tal-valur NA tista 'tikseb valur D iżgħar, jiġifieri, id-distanza bejn żewġ punti li jistgħu jiġu distinti Iżgħar, li jippermetti lin-nies jaraw oġġetti iżgħar b'mod ċar.
Il-valur NA huwa l-apertura numerika, li jiddeskrivi d-daqs tal-angolu tal-koni li jirċievi d-dawl tal-lenti, NA=n * sin , jiġifieri, il-prodott tal-indiċi refrattiv (n) tal-medju bejn il-lenti u l-oġġett li jrid jiġi spezzjonat u s-sine tan-nofs tal-angolu tal-apertura (2 ). n huwa l-indiċi refrattiv tad-dawl tal-medju bejn il-lenti oġġettiva u l-kampjun. Meta l-mezz tal-ispazju tal-oġġett tal-mikroskopju huwa l-arja, l-indiċi refrattiv n=1. L-użu ta 'mezz b'indiċi rifrattiv ogħla mill-arja jista' jżid b'mod sinifikanti l-valur NA. Il-mezz ta 'immersjoni fl-ilma huwa ilma distillat, u l-indiċi refrattiv Il-proporzjon huwa 1.33; il-mezz oġġettiv ta 'immersjoni taż-żejt huwa żejt taċ-ċedru jew żjut trasparenti oħra, u l-indiċi refrattiv tiegħu huwa ġeneralment madwar 1.52, li huwa qrib l-indiċi refrattiv tal-lenti u l-ħġieġ slide. Għalhekk, il-valur NA tal-lenti taż-żejt huwa ogħla minn dak tal-lenti tal-arja.
Angolu tal-apertura, magħruf ukoll bħala "angolu tal-ħalq tal-mera", huwa l-angolu ffurmat mill-punt tal-oġġett fuq l-assi ottiku tal-lenti u d-dijametru effettiv tal-lenti ta 'quddiem tal-lenti oġġettiva. Iż-żieda ta 'l-angolu tal-ħalq tal-mera tista' żżid il-valur tas-sine, u l-limitu ta 'fuq attwali tagħha huwa ta' madwar 72 grad (il-valur tas-sine huwa 0.95), immultiplikat bl-indiċi refrattiv taż-żejt taċ-ċedru 1.52, jista 'jinkiseb li l- valur massimu NA huwa madwar 1.45, u sostitwit fil-formula tal-kalkolu tar-riżoluzzjoni, jista 'jinkiseb li r-riżoluzzjoni tal-pjan XY tal-limitu ta' mikroskopju konvenzjonali hija ta 'madwar 0.2um.
Il-valur NA jaffettwa wkoll direttament il-luminożità tal-kamp viżiv tal-mikroskopju (B). Mill-formula B∝NA2/M2 nistgħu niddeduċu li l-luminożità tiżdied biż-żieda tal-apertura numerika (NA) jew it-tnaqqis tal-ingrandiment tal-lenti oġġettiva (M).
Teoretikament, għandna nsegwu l-ogħla valur NA possibbli biex niksbu riżoluzzjoni aħjar tal-pjan XY u luminożità tal-kamp viżiv. Madankollu, kollox għandu żewġ naħat. It-titjib tar-riżoluzzjoni tal-pjan XY se jnaqqas il-fond tal-kamp tal-assi Z u l-kamp viżiv tal-osservazzjoni.
Il-mikroskopji ġeneralment jaraw il-veduta vertikalment 'l isfel. Meta l-pożizzjoni konvessa u l-pożizzjoni konkava fuq il-wiċċ tal-oġġett osservati fid-dijametru tal-kamp viżiv jistgħu jidhru b'mod ċar, allura d-differenza fl-għoli bejn il-punt konvessi u l-punt konkavi hija l-fond tal-kamp. Ukoll, għall-mikroskopji, iktar ma jkun kbir il-fond tal-kamp, aħjar. Iktar ma jkun kbir il-fond tal-kamp, l-aħjar u aktar immaġini ta 'ċarezza tridimensjonali jistgħu jinkisbu meta jiġi osservat il-wiċċ ta' oġġetti irregolari. Il-fond kbir tal-kamp jgħinna nosservaw id-dinja mikroskopika fid-direzzjoni vertikali. Jiġifieri, l-informazzjoni tal-assi Z fil-forma tridimensjonali XYZ.
Il-fond tal-kamp huwa l-fond tal-ispazju ta' quddiem u ta' wara li jikkorrispondi mal-immaġni ċara fuq il-pjan tal-immaġni: dtot=(λ*n)/NA flimkien ma' n/(M∗NA) * e, dtot: fond tal-kamp , NA: apertura numerika, M: Tkabbir totali, λ: wavelength tad-dawl, (ġeneralment λ=0.55um), n: indiċi refrattiv tal-medju bejn il-kampjun u l-lenti oġġettiva (arja: n{{3 }}, żejt: n=1.52) Skont din il-formula, nistgħu nafu li l-fond tal-kamp tal-Assi Z huwa inversament proporzjonali għall-valur NA tal-pjan XY.
Minbarra l-fond tal-kamp, il-kamp viżiv huwa affettwat ukoll mill-valur NA. Il-firxa spazjali li tista 'tidher meta l-istrument ikun iħares fiss lejn punt huwa l-kamp viżiv. Il-kalkolu tiegħu huwa direttament relatat mal-ingrandiment tal-lenti oġġettiva. Id-dijametru attwali tal-kamp viżiv li jidher mill-osservazzjoni huwa ugwali għad-dijametru tal-kamp viżiv Diviż mill-ingrandiment tal-lenti oġġettiva, l-ocular se jindika l-kamp viżiv korrispondenti, bħal 10/18, jiġifieri, il- ingrandiment huwa 10 darbiet, u d-dijametru tal-kamp viżiv huwa 18mm. Għalhekk, meta l-ocular hija determinata, iktar ma tkun kbira l-ingrandiment, iżgħar ikun il-kamp viżiv osservat.
Ir-riżoluzzjoni tal-pjan XY hija l-analiżi tad-dettalji lokali, u l-kamp viżiv jiddetermina l-firxa ta 'osservazzjoni tagħna tal-kampjun. Iktar ma jkun kbir il-kamp viżiv, aħjar, iżda limitat mit-teknoloġija attwali, irridu nużaw lentijiet oġġettivi ta 'qawwa għolja biex niksbu valuri NA tajbin, għalhekk, il-kamp viżiv u l-valuri NA għandhom korrelazzjoni negattiva indiretta.
