Светлост против електронског микроскопа: у чему је разлика? (са сликама)

Harry Flores 23-10-2023
Harry Flores
ако сте врхунски научник или медицински истраживач, вероватно ће вам најбоље одговарати светлосни микроскоп. Највероватније, ово су једини алати који ће ионако бити у вашем буџету јер већина људи не може себи да приушти да потроши пола милиона на микроскоп.

Ако желите да погледате узорке крви, живе узорке или било шта друго веће од светлосних фотона, најбоље ћете се снаћи са светлосним микроскопом. Исто тако, ако икада пожелите да га померите, онда је светлосни микроскоп најбољи избор. Такође ћете потрошити мање времена на припрему узорака и није вам потребна тако скупа и специјализована опрема.

Али ако гледате најмање примерке у медицинске и научне сврхе, можда ће вам требати невероватно увећање које само електронски микроскоп може да обезбеди. Они могу да виде узорке мале величине само неколико нанометара, тако да су савршени за испитивање бактерија, протеина и других бесконачно малих узорака. Али они могу да виде само мртве примерке и захтевају много специјализоване опреме да би исправно функционисали јер слајдови морају да буду у вакууму.

  • Погледајте такође: СкиЛигхт Сцопе: Адаптер за мобилни телефон за микроскоп којег више нема

Истакнута слика Кредит: (Л) Херни Гомез, Пикабаи

Када треба да видите и најмањи субјект са великим детаљима, окрећете се микроскопу. Али постоји више врста микроскопа и сваки од њих је погодан за различите сврхе гледања. Две главне категорије које треба размотрити су светлосни микроскопи и електронски микроскопи. Иако оба омогућавају да се виде микроскопски субјекти, они то раде на потпуно различите начине.

Такође видети: Колико брзо путују метеори? Оно што треба да знате!

Хајде да поближе погледамо сваки од ових моћних алата и видимо у чему је разлика између њих. Онда можемо да разговарамо о томе када је сваки од њих применљивији алат за тај посао.

На први поглед:

Како ради светлосни микроскоп?

Као што назив говори, светлосни микроскопи користе светлост да виде. Светлост ће проћи кроз објекат који гледате, а сочиво ће га увећати на много већу величину тако да можете јасно да видите свој мали предмет са великим детаљима.

Ако се вратите на часове природних наука у средњој школи , сви микроскопи које сте користили су били светлосни микроскопи. Такође се називају оптички микроскопи, светлосни микроскопи обухватају низ различитих микроскопа, укључујући уобичајено коришћени сложени микроскоп и стерео микроскоп који је бољи за гледање мало већих субјеката.

Зато што светлосни микроскопи користите само светло да видите свој субјект, могу се користити са мртвим или живим примерцима. Неће изазвати штету на узорку или га убити. Ово их чинисавршено за испитивање живих ћелија, бактерија и других живих организама.

Слајдови се такође много брже припремају за светлосни микроскоп, обично траје само неколико минута до највише неколико сати.

Преглед светлосног микроскопа

Апликације

Наћи ћете да се светлосни микроскопи користе у разним хобијима, професијама и пољима. Обично се користе у медицинском пољу за преглед узорака крви, ћелија и још много тога. Очигледно, они се обично користе у многим различитим научним областима за разноврстан низ микроскопских студија.

Деца и хобисти користе светлосне микроскопе да посматрају све, од камења до буба до живих ћелија. Ботаничари их користе за испитивање унутрашње структуре биљака. Истражитељи места злочина их чак користе да помогну у хапшењу криминалаца! Као што видите, употреба светлосног микроскопа је бројна и разнолика.

Приказ

Светлосни микроскопи могу имати импресивне нивое увећања до 1000к. То је довољно увећања да вам омогући да посматрате репродукцију ћелија или прегледате тромбоците у вашој крви.

На мањој страни спектра, стерео микроскопи, други тип светлосног микроскопа, имају нивое увећања од око 60к-70к, савршено за гледање већих узорака.

Али светлосни микроскопи су ограничени начином на који раде. Пошто се ослањају на светлост да прође кроз субјект, задржава их величинасветлосне честице. Иако можда мислите да су честице светлости мале, а јесу, оне нису тако мале као неке ствари које научници желе да виде.

Фотон светлости је величине око 400-700 нанометара. У поређењу са људском косом, која има 50.000 до 100.000 нанометара, фотон светлости изгледа сићушан. Али у поређењу са протеином од 10 нанометара, светлосни фотон сада изгледа огроман.

Светлосни фотони морају да буду у стању да прођу кроз субјекат да бисте га видели, тако да субјекти мањи од светлосних фотона нису видљиви кроз светлосни микроскоп. То значи да су најмањи узорци остављени за електронске микроскопе.

Преносивост

Ако се поново сетите на часове природних наука у средњој школи, можда ћете се сетити да сте подигли микроскоп са колица и вратите их на свој сто. То је зато што су светлосни микроскопи мали и компактни.

Неки од врхунских модела са највећим увећањем могу бити мало дебели, али ови алати се генерално могу померати од стране једне особе.

Цена

Иако неки врхунски светлосни микроскопи могу коштати више од 1.000 УСД, постоје многе опције високог квалитета које су доступне за много мање. Лако можете пронаћи пристојан светлосни микроскоп за мање од 100 УСД.

За светлосни микроскоп професионалног квалитета, можете очекивати да ћете потрошити 200-400 УСД. Они су скупљи од овога, али има доста тога доступног у овом ценовном рангунуде невероватне карактеристике и функционалност.

Прос &амп; Недостаци светлосних микроскопа

Предности
  • Приступачно за хобисте и професионалце
  • Довољно компактан да се може кретати једна особа
  • Омогућава вам да видите предмете који су премали да бисте их видели људским оком
  • Може да видите живе примерке
Против
  • Највише се постиже при увећању од 1000к
  • Не може да се види ништа мање од 700 нанометара

Како функционише електронски микроскоп?

Док светлосни микроскоп пропушта светлосне фотоне кроз узорак да би вам омогућио да га видите кроз сочива, електронски микроскоп пропушта електроне кроз узорак. Ту се укључује електромагнетни спектар. Електронски микроскопи раде на крају спектра од ултраљубичастог до гама зрака.

Да бисте боље разумели овај концепт, погледајте следећи дијаграм:

У светлу микроскопом, ти фотони који пролазе кроз узорке настављају се право кроз сочива у ваше око. Али у електронском микроскопу, електрони који пролазе кроз ваш узорак настављају да пролазе кроз низ електромагнета. Електромагнети савијају и преламају електронски сноп, увећавајући на исти начин као оптичко сочиво светлосног микроскопа. Али електронски микроскоп је много пута моћнији, нудећи нивое увећања до2.000.000.

Али ти електрони никада не допиру до ока. Уместо тога, слика се пројектује на екран да бисте је могли да видите.

Такође видети: Зашто канадске гуске лете ноћу? 3 разлога за овакво понашање

Проблем је у томе што су електронски снопови – рендгенски зраци и још горе – који пролазе кроз ваш узорак веома деструктивни. Због тога се електронски микроскопи могу користити само са мртвим узорцима. Осим тога, узорак мора бити пажљиво припремљен у процесу који траје неколико дана и мора се посматрати у вакууму пошто електрони не путују далеко у ваздуху.

Свиђа ми се светлосних микроскопа, постоји неколико различитих врста електронских микроскопа. Три главна типа су трансмисиони електронски микроскопи (ТЕМ), скенирајући електронски микроскопи (СЕМ) и микроскопи атомске силе (АФМ).

  • Погледајте такође: Пренос (ТЕМ) вс Скенирајући (СЕМ) електронски микроскопи: у чему је разлика?

Преглед електронског микроскопа

Апликације

Електронски микроскопи се користе кад год постоји потреба да види и најситније примерке до детаља. Говоримо о узорцима мањим од нанометра јер је то отприлике величина електрона.

Ако желите да видите мале бактерије или протеине, обично ћете морати да користите електронски микроскоп.

Електронски микроскопи такође дају тродимензионалну слику, тако да кад год треба да видите структуру нечег микроскопског, вероватно ћете користити електронски микроскоп.

Користе се за прегледе биопсије,испитивање метала, ћелија кристала, па чак и функције контроле квалитета.

Приказ

Електронски микроскопи су невероватно моћни. Они увећавају вашу тему за 100.000 пута, али то је само почетак. Већина ће достићи нивое увећања од 1.000.000к. Неки ће чак управљати нивоима увећања од 2.000.000к.

Штавише, електронски микроскопи пружају 3-димензионални приказ вашег узорка, омогућавајући вам да видите структуру ћелија на потпунији начин него што бисте могли са светлосним микроскопом.

Кредит слике: пкхере.цом

Али постоји квака. Електронски микроскопи пружају слике само црно-беле у поређењу са приказима у пуној боји које добијате светлосним микроскопом. За остало се брине компјутерско побољшање. Закључак: ако гледате нешто мање од 700 нанометара, електронски микроскоп је заиста ваша једина опција.

Преносивост

Електронски микроскопи су велики, гломазни комади опрема. Једном када се нађу на одређеном месту, желећете да их оставите тамо осим ако није апсолутно неопходно да их преместите. Толико су велики да специјализоване компаније постоје само да померају ваш електронски микроскоп.

Столни СЕМ-ови су величине мале машине за прање судова, али СЕМ пуне величине величине фрижидера. ТЕМ је велика кутија која се протеже два метра у ширину и пет метара у висину. Такође им је потребан низ других алата за правилно функционисањеукључујући вакуумску опрему за слајд и још много тога.

Цена

Овде су разлике између светлосних и електронских микроскопа најдрастичније. Док су светлосни микроскопи у оквиру буџета већине професионалаца и хобиста, веома мали број људи може да приушти електронски микроскоп. Обично их купују огромне компаније са огромним средствима за извлачење.

За врхунски електронски микроскоп са свим потребним додацима и опремом, коштаће близу милион долара. Чак и за коришћени електронски микроскоп стар много година са тонама употребе испод појаса, и даље ћете платити вишеструко петоцифрени. Полован, али висококвалитетан уређај који није превише стар и даље ће вам коштати између 150.000 и 500.000 долара.

Прос &амп; Недостаци електронских микроскопа

Предности
  • Увећава до 2.000.000к
  • Пружа 3-Д слику
  • То је једина алатка за преглед узорака мањих од 700 нанометара
Против
  • Из буџета већине људи
  • Веома велики и тешко се помера
  • Може да ради само са мртвим примерцима
  • Даје само црно-белу слику

Разумевање микроскопа, напајања и ампера; Величина ствари

Светлост

Светлосни микроскопи имају максимално увећање од 1000к. Ако микроскоп тврди да има увећање од 2000к,све преко 1000к биће мутно и неупотребљиво; празно увећање.

Ови микроскопи су ограничени на увећање од 1000к јер се ослањају на светлост, па су ограничени њеном таласном дужином.

Али немају сви светлосни микроскопи увећање од 1000к. Неки су намењени за гледање већих субјеката где би то велико увећање било претерано. Стерео микроскопи су тип светлосног микроскопа са увећањем од око 60к-70к који је савршен за посматрање стена, инсеката и још много тога.

Пошто светлосни фотони морају да прођу кроз ваш субјекат у светлосном микроскопу, ваш субјекат мора бити већи од светлосни фотон за вас да га видите. То значи да је 700 нанометара најмањи објекат који можете да видите светлосним микроскопом.

Електрон

Електронски микроскопи нуде невероватне нивое увећања. На крајњем крају, неки чак могу да управљају увећањем од 2.000.000к, иако већина достиже 1.000.000к. Неки чак могу да произведу и тродимензионалну слику.

Пошто су електрони само око један нанометар, можете да видите мале предмете од само неколико нанометара помоћу електронског микроскопа. Они су једина опција за такво микроскопско посматрање јер светлосни микроскопи не могу да виде субјекте мање од 700 нанометара.

Размотрите свој узорак

Понекад ћете бити ограничени на одређени тип микроскопа на вашем узорку. Пошто су електрони прошли кроз узораку електронском микроскопу може бити веома деструктивно, процес ради само са мртвим узорцима. То значи да су светлосни микроскопи једини избор за живе примерке.

С друге стране, ако је ваш примерак мањи од фотона светлости, око 700 нанометара, онда нећете моћи да га видите са светлосни микроскоп. У овом случају, биће вам потребни мали електрони електронског микроскопа, који могу да прођу кроз ваш мали субјект.

Имаге Цредит: Пикабаи

Ако треба да видите 3 -димензионална слика као када проучавате структуру ћелија кристала, биће вам потребан електронски микроскоп. Али ако нешто проучавате и желите да видите боје, пожелећете светлосни микроскоп пошто електронски микроскопи гледају само црно-бело.

Цена

За многе људе, цена биће одлучујући фактор. Пошто су светлосни микроскопи приступачни и за хобисте и за професионалце, они ће бити очигледан избор за већину људи.

С друге стране, електронски микроскопи ће вас коштати шест цифара или више на најнижем крају спектра , осим ако не желите нешто што је застарело и истрошено. Ови алати могу коштати близу 1.000.000 УСД када су нови, тако да једноставно нису изводљиви за већину људи или предузећа.

Светлосни микроскоп наспрам електронског микроскопа – шта је право за вас?

Дакле, који од ових моћних алата је прави избор за ваше потребе? Осим ако

Harry Flores

Хари Флорес је познати писац и страствени птичар који је провео безброј сати истражујући свет оптике и посматрања птица. Одрастајући на периферији малог града на северозападу Пацифика, Хари је развио дубоку фасцинацију за свет природе, а та фасцинација је постајала само интензивнија како је почео сам да истражује природу.Након што је завршио школовање, Хари је почео да ради за организацију за заштиту дивљих животиња, што му је дало прилику да путује надалеко до неких од најудаљенијих и најегзотичнијих локација на планети како би проучавао и документовао различите врсте птица. Током ових путовања открио је уметност и науку оптике, и одмах се завукао.Од тада, Хари је провео године проучавајући и тестирајући различиту оптичку опрему, укључујући двогледе, нискогледе и камере, како би помогао другим птичарима да извуку максимум из својих искустава. Његов блог, посвећен свим стварима у вези са оптиком и птицама, ризница је информација које привлачи читаоце из целог света који желе да сазнају више о овим фасцинантним темама.Захваљујући свом огромном знању и стручности, Хари је постао поштован глас у оптичарској и птичарској заједници, а његове савете и препоруке нашироко траже како почетници тако и искусни птичари. Када не пише или не посматра птице, Хари се обично може наћипетља око своје опреме или проводи време са својом породицом и кућним љубимцима код куће.