Калі вы хочаце паглядзець узоры крыві, жывыя ўзоры або што-небудзь яшчэ больш, чым светлавыя фатоны, вам лепш за ўсё падыдзе светлавы мікраскоп. Сапраўды гэтак жа, калі вы калі-небудзь захочаце яго перамясціць, то светлавы мікраскоп - лепшы выбар. Вы таксама марнуеце менш часу на падрыхтоўку пробаў і не маеце патрэбы ў такім дарагім і спецыяльным абсталяванні.

Але калі вы праглядаеце самыя маленькія ўзоры ў медыцынскіх і навуковых мэтах, то вам можа спатрэбіцца неверагоднае павелічэнне, якое толькі можа даць электронны мікраскоп. Яны могуць разглядаць узоры памерам усяго ў некалькі нанаметраў, таму яны ідэальна падыходзяць для даследавання бактэрый, бялкоў і іншых бясконца малых узораў. Але яны могуць разглядаць толькі мёртвыя ўзоры, а для належнай працы ім патрабуецца мноства спецыялізаванага абсталявання, паколькі прадметныя шкла павінны знаходзіцца ў вакууме.

• Глядзіце таксама: SkyLight Scope: адаптар для мабільнага тэлефона пад мікраскопам, якога больш няма

Аўтар абранага малюнка: (злева) Херні Гомес, Pixabay

Калі вам трэба ўбачыць самыя дробныя прадметы ў дэталях, вы звяртаецеся да мікраскопа. Але ёсць некалькі тыпаў мікраскопаў, і кожны з іх падыходзіць для розных мэтаў прагляду. Дзве асноўныя катэгорыі, якія варта разгледзець, - гэта светлавыя мікраскопы і электронныя мікраскопы. Хаця абодва яны дазваляюць бачыць мікраскапічныя аб'екты, яны робяць гэта зусім па-рознаму.

Давайце больш падрабязна разгледзім кожны з гэтых магутных інструментаў і паглядзім, у чым паміж імі розніца. Затым мы можам абмеркаваць, калі кожны з іх з'яўляецца больш прыдатным інструментам для працы.

Кароткі агляд:

Як працуе светлавы мікраскоп?

Як вынікае з назвы, светлавыя мікраскопы выкарыстоўваюць святло, каб бачыць. Святло будзе праходзіць праз аб'ект, які вы разглядаеце, і аб'ектыў павялічыць яго да значна большага памеру, каб вы маглі выразна бачыць малюсенькі прадмет у дэталях.

Калі ўспомніць урокі навукі ў сярэдняй школе , усе мікраскопы, якія вы выкарыстоўвалі, былі светлавымі. Таксама званыя аптычнымі мікраскопамі, светлавыя мікраскопы ахопліваюць розныя мікраскопы, у тым ліку звычайна выкарыстоўваныя складаныя мікраскопы і стэрэамікраскопы, якія лепш падыходзяць для прагляду крыху большых аб'ектаў.

Таму што светлавыя мікраскопы выкарыстоўвайце толькі святло для прагляду вашага аб'екта, яны могуць быць выкарыстаны з мёртвымі або жывымі ўзорамі. Яны не пашкодзяць асобіну і не заб'юць яе. Гэта робіць іхідэальна падыходзіць для вывучэння жывых клетак, бактэрый і іншых жывых арганізмаў.

Прэпараты таксама значна хутчэй падрыхтаваць для светлавога мікраскопа, звычайна гэта займае ад некалькіх хвілін да некалькіх гадзін максімум.

Агляд светлавога мікраскопа

Прымяненне

Вы знойдзеце светлавыя мікраскопы, якія выкарыстоўваюцца ў розных хобі, прафесіях і галінах. Яны звычайна выкарыстоўваюцца ў медыцыне для прагляду ўзораў крыві, клетак і іншага. Відавочна, што яны звычайна выкарыстоўваюцца ў розных навуковых галінах для разнастайных даследаванняў пад мікраскопам.

Дзеці і аматары выкарыстоўваюць светлавыя мікраскопы, каб разглядаць усё: ад камянёў да жукоў і жывых клетак. Батанікі выкарыстоўваюць іх для вывучэння ўнутранай будовы раслін. Следчыя нават выкарыстоўваюць іх, каб дапамагчы затрымаць злачынцаў! Як бачыце, выкарыстанне светлавога мікраскопа шмат і разнастайна.

Прагляд

Светлавыя мікраскопы могуць мець уражваючыя ўзроўні павелічэння да 1000x. Гэтага павелічэння дастаткова, каб вы маглі назіраць за размнажэннем клетак або даследаваць трамбацыты ў вашай крыві.

З меншага боку спектру стэрэамікраскопы, яшчэ адзін тып светлавога мікраскопа, маюць узровень павелічэння каля 60x-70x, ідэальна для прагляду вялікіх узораў.

Але светлавыя мікраскопы абмежаваныя тым, як яны працуюць. Паколькі яны разлічваюць на святло, каб прайсці праз аб'ект, іх стрымлівае памерлёгкія часціцы. Хаця вы можаце падумаць, што часціцы святла маленькія, але яны не такія малыя, як некаторыя рэчы, якія хочуць бачыць навукоўцы.

Памер фатона святла складае каля 400-700 нанаметраў. У параўнанні з чалавечым воласам, памер якога складае ад 50 000 да 100 000 нанаметраў, фатон святла здаецца малюсенькім. Але ў параўнанні з 10-нанаметровым бялком, светлавы фатон зараз здаецца велізарным.

Светлавыя фатоны павінны мець магчымасць прайсці праз аб'ект, каб вы маглі яго ўбачыць, таму аб'екты, меншыя за светлавыя фатоны, не бачныя для прагляду праз светлавы мікраскоп. Гэта азначае, што самыя маленькія ўзоры застаюцца для электронных мікраскопаў.

Партатыўнасць

Калі вы яшчэ раз успомніце ўрок прыродазнаўства ў сярэдняй школе, вы можаце ўспомніць, як узялі свой мікраскоп з каляску і аднясіце яе на свой стол. Гэта таму, што светлавыя мікраскопы невялікія і кампактныя.

Некаторыя з мадэляў самага высокага класа з найбольшым павелічэннем могуць быць крыху тоўстымі, але гэтыя інструменты звычайна можна перамяшчаць адным чалавекам.

Цана

Нягледзячы на ​​тое, што некаторыя светлавыя мікраскопы высокага класа могуць каштаваць больш за 1000 долараў, ёсць шмат высакаякасных варыянтаў, даступных значна менш. Вы можаце лёгка знайсці прыстойны светлавы мікраскоп менш чым за 100 долараў.

На светлавы мікраскоп прафесійнай якасці вы можаце разлічваць выдаткаваць 200-400 долараў. Яны сапраўды каштуюць даражэй, але ёсць шмат даступных у гэтым коштавым дыяпазонепрапануюць неверагодныя магчымасці і функцыянальнасць.

Плюсы & Мінусы светлавых мікраскопаў

• Даступны як для аматараў, так і для прафесіяналаў
• Дастаткова кампактны, каб перамяшчацца адзін чалавек
• Дазваляе бачыць аб'екты, занадта малыя для прагляду чалавечым вокам
• Можна разглядаць жывыя ўзоры

• Дасягае вяршыні пры 1000-кратным павелічэнні
• Немагчыма ўбачыць што-небудзь меншае за 700 нанаметраў

Як працуе электронны мікраскоп?

У той час як светлавы мікраскоп прапускае светлавыя фатоны праз узор, каб вы маглі бачыць яго праз лінзы, электронны мікраскоп прапускае электроны праз узор. Тут уключаецца электрамагнітны спектр. Электронныя мікраскопы працуюць у дыяпазоне ад ультрафіялетавага да гама-выпраменьвання.

Каб лепш зразумець гэтую канцэпцыю, глядзіце наступную схему:

У святле мікраскопа, тыя фатоны, якія праходзяць праз узоры, працягваюцца прама праз лінзы ў ваша вока. Але ў электронным мікраскопе электроны, якія праходзяць праз ваш узор, працягваюць праходзіць праз шэраг электрамагнітаў. Электрамагніты згінаюць і праламляюць электронны прамень, павялічваючы прыблізна гэтак жа, як аптычная лінза светлавога мікраскопа. Але электронны мікраскоп у шмат разоў больш магутны, прапаноўваючы ўзровень павелічэння да2 000 000.

Але гэтыя электроны ніколі не даходзяць да вашага вока. Замест гэтага малюнак праецыруецца на экран для прагляду.

Праблема ў тым, што прамяні электронаў - рэнтгенаўскія прамяні і, што яшчэ горш - праходзяць праз ваш узор, вельмі разбуральныя. Вось чаму электронныя мікраскопы можна выкарыстоўваць толькі з мёртвымі ўзорамі. Акрамя таго, узор трэба старанна падрыхтаваць у працэсе, які займае некалькі дзён, і яго трэба разглядаць у вакууме, паколькі электроны не падарожнічаюць далёка ў паветры.

Як светлавых мікраскопаў існуе некалькі розных тыпаў электронных мікраскопаў. Тры асноўныя тыпы: трансмісійныя электронныя мікраскопы (ПЭМ), сканіруючыя электронныя мікраскопы (СЭМ) і атамна-сілавыя мікраскопы (АСМ).

• Глядзіце таксама: Прапусканне (ПЭМ) супраць Сканіруючыя (SEM) электронныя мікраскопы: у чым розніца?

Агляд электроннага мікраскопа

Прымяненне

Электронныя мікраскопы выкарыстоўваюцца кожны раз, калі ёсць неабходнасць каб убачыць самыя маленькія асобнікі ў дэталях. Мы гаворым пра ўзоры памерам у нанаметр, бо гэта прыкладна памер электрона.

Калі вы хочаце ўбачыць малюсенькія бактэрыі або вавёркі, звычайна вам спатрэбіцца электронны мікраскоп.

Электронныя мікраскопы таксама забяспечваюць 3-мерную выяву, таму ў любы час, калі вам трэба ўбачыць структуру чагосьці мікраскапічнага, вы, хутчэй за ўсё, скарыстаецеся электронным мікраскопам.

Яны выкарыстоўваюцца для біяпсійных даследаванняў,даследуючы металы, клеткі крышталяў і нават функцыі кантролю якасці.

Прагляд

Электронныя мікраскопы неверагодна магутныя. Яны павялічваюць аб'ект у 100 000 разоў, але гэта толькі пачатак. Большасць дасягне ўзроўню павелічэння ў 1 000 000 разоў. Некаторыя з іх могуць нават кіраваць узроўнямі павелічэння ў 2 000 000 разоў.

Больш за тое, электронныя мікраскопы забяспечваюць трохмерны выгляд вашага ўзору, дазваляючы вам убачыць структуру клетак больш поўна, чым вы маглі б са светлавым мікраскопам.

Выява: pxhere.com

Але ёсць падвох. Электронныя мікраскопы забяспечваюць толькі чорна-белыя выявы ў параўнанні з поўнакаляровымі выявамі, якія вы атрымліваеце з дапамогай светлавога мікраскопа. Пра астатняе паклапоціцца камп'ютэрнае ўдасканаленне. Вынік: калі вы разглядаеце што-небудзь меншае за 700 нанаметраў, электронны мікраскоп сапраўды ваш адзіны варыянт.

Партатыўнасць

Электронныя мікраскопы - гэта вялікія, грувасткія часткі абсталяванне. Як толькі яны апынуцца ў пэўным месцы, вы захочаце пакінуць іх там, калі толькі гэта не абсалютна неабходна, каб перамясціць іх. Яны настолькі вялікія, што спецыялізаваныя кампаніі існуюць толькі для таго, каб перамяшчаць ваш электронны мікраскоп.

Настольныя SEM маюць памер маленькай посудамыйнай машыны, але поўнапамерныя SEM памерам з халадзільнік. ТЭМ - гэта вялікая скрынка памерам два метры ў шырыню і пяць метраў у вышыню. Ім таксама патрэбна мноства іншых інструментаў для нармальнага функцыянаванняу тым ліку вакуумнае абсталяванне для прадметнага шкла і многае іншае.

Кошт

Вось дзе адрозненні паміж светлавымі мікраскопамі і электроннымі мікраскопамі найбольш кардынальныя. У той час як светлавыя мікраскопы знаходзяцца ў межах бюджэту большасці прафесіяналаў і аматараў, вельмі нешматлікія людзі могуць дазволіць сабе электронны мікраскоп. Як правіла, іх набываюць буйныя кампаніі з велізарнымі сродкамі.

Для электроннага мікраскопа высокага класа з усімі неабходнымі прыладамі і абсталяваннем ён будзе каштаваць каля мільёна долараў. Нават за былы ва ўжытку электронны мікраскоп, якому шмат гадоў і які шмат выкарыстоўваўся за плячыма, вы ўсё роўна заплаціце пяцізначную суму. Патрыманая, але высакаякасная прылада, якая яшчэ не занадта старая, будзе каштаваць ад 150 000 да 500 000 долараў.

Плюсы & Мінусы электронных мікраскопаў

• Павялічвае да 2 000 000x
• Забяспечвае трохмерны малюнак
• Гэта адзіны інструмент для прагляду ўзораў памерам менш за 700 нанаметраў

• Па-за бюджэтам большасці людзей
• Вельмі вялікі і яго цяжка перамяшчаць
• Можа працаваць толькі з мёртвымі ўзорамі
• Дае толькі чорна-белую выяву

Разуменне мікраскопаў, магутнасці і ампер; Памер рэчаў

Светлавыя мікраскопы маюць максімальнае павелічэнне 1000x. Калі мікраскоп сцвярджае, што мае 2000-кратнае павелічэнне,усё, што перавышае 1000x, будзе размытым і непрыдатным для выкарыстання; пустое павелічэнне.

Гэтыя мікраскопы абмежаваныя 1000-кратным павелічэннем, таму што яны залежаць ад святла, таму яны абмежаваныя яго даўжынёй хвалі.

Але не ўсе светлавыя мікраскопы маюць 1000-кратнае павелічэнне. Некаторыя з іх прызначаны для прагляду вялікіх аб'ектаў, калі такое павелічэнне было б празмерным. Стэрэамікраскопы - гэта тып светлавога мікраскопа з павелічэннем каля 60x-70x, які ідэальна падыходзіць для прагляду камянёў, насякомых і іншага.

Паколькі светлавыя фатоны павінны праходзіць праз ваш аб'ект у светлавым мікраскопе, ваш аб'ект павінен быць больш, чым светлавы фатон для вас, каб убачыць яго. Гэта азначае, што 700 нанаметраў - гэта самы маленькі прадмет, які можна разглядаць у светлавы мікраскоп.

Электронныя мікраскопы прапануюць неверагодныя ўзроўні павелічэння. У самым крайнім выпадку некаторыя могуць нават кіраваць павелічэннем у 2 000 000 разоў, хаця большасць дасягае 1 000 000 разоў. Некаторыя з іх могуць нават ствараць трохмерны відарыс.

Паколькі электроны памерам усяго каля аднаго нанаметра, вы можаце разглядаць малюсенькія аб'екты памерам усяго ў некалькі нанаметраў з дапамогай электроннага мікраскопа. Яны з'яўляюцца адзіным варыянтам для такога мікраскапічнага прагляду, паколькі светлавыя мікраскопы не могуць разглядаць прадметы памерам менш за 700 нанаметраў.

Разгледзьце свой узор

Часам ваш узор будзе абмежаваны пэўным тыпам мікраскопа. Таму што электроны прайшлі праз узору электронным мікраскопе можа быць вельмі разбуральным, працэс працуе толькі з мёртвымі ўзорамі. Гэта азначае, што светлавыя мікраскопы з'яўляюцца адзіным выбарам для жывых узораў.

З іншага боку, калі ваш узор меншы за фатон святла, каля 700 нанаметраў, то вы не зможаце разглядаць яго з светлавы мікраскоп. У гэтым выпадку вам спатрэбяцца малюсенькія электроны электроннага мікраскопа, якія могуць праходзіць праз ваш маленькі прадмет.

Аўтар выявы: Pixabay

Калі вам трэба ўбачыць 3 для двухмерного малюнка, як пры вывучэнні структуры вочак крышталя, вам спатрэбіцца электронны мікраскоп. Але калі вы нешта вывучаеце і хочаце ўбачыць колеры, вам спатрэбіцца светлавы мікраскоп, бо электронныя мікраскопы праглядаюць толькі чорна-бела.

Кошт

Для многіх людзей цана будзе вырашальным фактарам. Паколькі светлавыя мікраскопы даступныя як для аматараў, так і для прафесіяналаў, яны будуць відавочным выбарам для большасці людзей.

Электронныя мікраскопы, з іншага боку, будуць каштаваць вам шасцізначную суму або больш у самым нізкім дыяпазоне. , калі вы не хочаце чагосьці састарэлага і зношанага. Новыя гэтыя інструменты могуць каштаваць каля 1 000 000 долараў, таму яны проста непрыдатныя для большасці людзей і прадпрыемстваў.

Светлавы мікраскоп супраць электроннага мікраскопа – што падыдзе менавіта вам?

Такім чынам, які з гэтых магутных інструментаў з'яўляецца правільным выбарам для вашых патрэб? Хіба што