Light vs Electron Microscope: Ano ang Pagkakaiba? (May mga Larawan)

Harry Flores 23-10-2023
Harry Flores
ikaw ay isang top-level na siyentipiko o medikal na mananaliksik, malamang na ikaw ay pinakaangkop sa pamamagitan ng isang light microscope. Malamang, ito lang ang mga tool na nasa iyong badyet pa rin dahil karamihan sa mga tao ay hindi kayang gumastos ng kalahating milyon sa isang mikroskopyo.

Kung gusto mong tingnan ang mga sample ng dugo, mga buhay na specimen, o anumang bagay mas malaki kaysa sa mga light photon, magagawa mo ang pinakamahusay sa isang light microscope. Gayundin, kung nais mong ilipat ito, kung gayon ang isang light microscope ang pinakamahusay na pagpipilian. Gugugugol ka rin ng mas kaunting oras sa paghahanda ng mga sample at hindi na kailangan ng ganoong kamahal at espesyal na kagamitan.

Tingnan din: Ano ang hitsura ng alikabok sa ilalim ng mikroskopyo? Ang Nakakabighaning Sagot!

Ngunit kung tinitingnan mo ang pinakamaliit na specimen para sa medikal at siyentipikong layunin, maaaring kailanganin mo ang hindi kapani-paniwalang pagpapalaki na tanging ang isang electron microscope ay maaaring magbigay. Maaari nilang tingnan ang mga specimen na kasing liit ng ilang nanometer lang, kaya perpekto ang mga ito para sa pagsusuri ng bacteria, protina, at iba pang napakaliit na specimen. Ngunit maaari lamang nilang tingnan ang mga patay na specimen at nangangailangan sila ng maraming espesyal na kagamitan upang gumana nang maayos dahil ang mga slide ay dapat nasa vacuum.

  • Tingnan din: SkyLight Scope: Ang Microscope Cell Phone Adapter na Wala Na

Tinatampok na Kredito ng Larawan: (L) Herney Gómez, Pixabay

Kapag kailangan mong makita nang detalyado ang pinakamaliit na paksa, bumaling ka sa mikroskopyo. Ngunit mayroong maraming uri ng mga mikroskopyo at ang bawat isa ay angkop para sa iba't ibang layunin ng pagtingin. Ang dalawang pangunahing kategorya na dapat isaalang-alang ay ang mga light microscope at electron microscope. Bagama't pareho silang ginagawang posible na makakita ng mga mikroskopikong paksa, ginagawa nila ito sa ganap na magkakaibang paraan.

Suriin natin ang bawat isa sa makapangyarihang mga tool na ito at tingnan kung ano ang pagkakaiba sa pagitan nila. Pagkatapos ay maaari nating talakayin kung ang bawat isa ay ang mas naaangkop na tool para sa trabaho.

Sa Isang Sulyap:

Paano Gumagana ang Light Microscope?

Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang mga light microscope ay gumagamit ng liwanag upang makakita. Dadaan ang liwanag sa bagay na iyong tinitingnan at palalakihin ito ng lens sa mas malaking sukat para malinaw mong makita ang iyong maliit na paksa nang detalyado.

Kung iisipin mo ang mga klase sa agham noong high school , ang mga mikroskopyo na ginamit mo ay pawang mga light microscope. Tinatawag ding optical microscope, ang mga light microscope ay sumasaklaw sa iba't ibang microscope, kabilang ang karaniwang ginagamit na compound microscope at ang stereo microscope na mas mahusay para sa pagtingin ng bahagyang mas malalaking paksa.

Dahil light microscopes gumamit lamang ng liwanag upang tingnan ang iyong paksa, maaari silang gamitin sa mga patay o buhay na specimen. Hindi sila magdudulot ng pinsala sa ispesimen o papatayin ito. Ginagawa sila nitoperpekto para sa pagsusuri ng mga live na cell, bacteria, at iba pang nabubuhay na organismo.

Mas mabilis ding maghanda ang mga slide para sa isang light microscope, kadalasang tumatagal lamang ng ilang minuto hanggang ilang oras sa maximum.

Pangkalahatang-ideya ng Light Microscope

Mga Application

Makakakita ka ng mga light microscope na ginagamit sa iba't ibang libangan, propesyon, at larangan. Karaniwang ginagamit ang mga ito sa larangang medikal para sa pagtingin sa mga sample ng dugo, mga cell, at higit pa. Malinaw, karaniwang ginagamit ang mga ito sa maraming iba't ibang larangang pang-agham para sa magkakaibang hanay ng mga pag-aaral sa mikroskopyo.

Gumagamit ng mga light microscope ang mga bata at hobbyist para tingnan ang lahat mula sa mga bato hanggang sa mga bug hanggang sa mga buhay na selula. Ginagamit ito ng mga botanista upang suriin ang panloob na istraktura ng mga halaman. Ginagamit pa nga sila ng mga imbestigador ng crime scene para tumulong sa paghuli sa mga kriminal! Gaya ng nakikita mo, ang mga gamit ng light microscope ay marami at magkakaibang.

Tingnan

Ang mga light microscope ay maaaring magkaroon ng mga kahanga-hangang antas ng magnification na hanggang 1000x. Iyan ay sapat na magnification upang bigyang-daan kang panoorin ang mga cell na nagpaparami o suriin ang mga platelet sa iyong dugo.

Sa mas maliit na bahagi ng spectrum, ang mga stereo microscope, isa pang uri ng light microscope, ay may mga antas ng magnification na humigit-kumulang 60x-70x, perpekto para sa pagtingin sa mas malalaking specimen.

Ngunit ang mga light microscope ay limitado sa paraan ng kanilang paggawa. Dahil umaasa sila sa liwanag para dumaan sa paksa, pinipigilan sila ng laki ngmga maliliit na particle. Bagama't maaari mong isipin na ang mga particle ng liwanag ay maliliit, at ang mga ito ay, hindi sila kasingliit ng ilang bagay na gustong tingnan ng mga siyentipiko.

Ang isang photon ng liwanag ay humigit-kumulang 400-700 nanometer ang laki. Kung ikukumpara sa buhok ng tao, na 50,000 hanggang 100,000 nanometer, ang isang photon ng liwanag ay tila maliit. Ngunit kumpara sa isang 10-nanometer na protina, ang light photon ngayon ay tila napakalaki.

Kailangan ng mga light photon na makapasa sa paksa para makita mo ito, kaya ang mga subject na mas maliit kaysa sa light photon ay hindi makikita sa pamamagitan ng isang light microscope. Nangangahulugan ito na ang pinakamaliit na specimen ay natitira para sa mga electron microscope.

Portability

Kung iisipin mong muli ang high school science class, maaari mong matandaan na kinuha mo ang iyong mikroskopyo mula sa isang cart at ibinalik ito sa iyong mesa. Iyon ay dahil ang mga light microscope ay maliit at compact.

Ang ilan sa mga high-end na modelo na may pinakamaraming magnification ay maaaring medyo matigas, ngunit ang mga tool na ito ay karaniwang maaaring ilipat ng iisang tao.

Presyo

Bagaman ang ilang high-end na light microscope ay maaaring nagkakahalaga ng pataas ng $1,000, mayroong maraming mga opsyon na may mataas na kalidad na available para sa mas mura. Madali kang makakahanap ng disenteng light microscope sa halagang wala pang $100.

Para sa isang propesyonal na kalidad na light microscope, maaari mong asahan na gumastos ng $200-$400. Mas mahal sila kaysa dito, ngunit maraming available sa hanay ng presyo na itonag-aalok ng mga hindi kapani-paniwalang feature at functionality.

Mga Pros & Kahinaan ng Light Microscopes

Mga Kalamangan
  • Abot-kaya para sa mga hobbyist at propesyonal
  • Sapat na compact para makagalaw ang isang tao
  • Binibigyang-daan kang makakita ng mga bagay na masyadong maliit upang tingnan gamit ang mata ng tao
  • Maaaring tingnan ang mga buhay na specimen
Cons
  • Nangunguna sa 1,000x magnification
  • Hindi matingnan ang anumang mas maliit sa 700 nanometer

Paano Gumagana ang Electron Microscope?

Habang ang isang light microscope ay nagpapasa ng mga light photon sa pamamagitan ng isang specimen upang payagan kang tingnan ito sa pamamagitan ng mga lente, isang electron microscope ang nagpapasa ng mga electron sa pamamagitan ng specimen. Na kung saan ang electromagnetic spectrum ay nasasangkot. Ang mga electron microscope ay gumagana sa ultraviolet hanggang gamma-ray na dulo ng spectrum.

Upang mas maunawaan ang konseptong ito, tingnan ang susunod na diagram:

Sa isang liwanag mikroskopyo, ang mga photon na dumadaan sa mga specimen ay nagpapatuloy nang diretso sa mga lente at sa iyong mata. Ngunit sa isang electron microscope, ang mga electron na dumadaan sa iyong specimen ay patuloy na dumadaan sa isang serye ng mga electromagnet. Ang mga electromagnet ay yumuko at nagre-refract sa electron beam, na nag-magnify sa halos parehong paraan tulad ng optical lens ng isang light microscope. Ngunit ang isang electron microscope ay maraming beses na mas malakas, na nag-aalok ng mga antas ng magnification na hanggang sa2,000,000.

Ngunit ang mga electron na iyon ay hindi kailanman umabot sa iyong mata. Sa halip, ang larawan ay naka-project sa isang screen para makita mo.

Ang problema ay, ang mga electron beam – mga x-ray at mas malala pa – ang pagdaan sa iyong specimen ay lubhang mapanira. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga electron microscope ay maaari lamang gamitin sa mga patay na specimen. Dagdag pa, ang specimen ay dapat na maingat na ihanda sa isang proseso na tumatagal ng ilang araw at dapat itong tingnan sa isang vacuum dahil ang mga electron ay hindi naglalakbay nang malayo sa hangin.

Tulad ng light microscope, mayroong ilang iba't ibang uri ng electron microscope. Ang tatlong pangunahing uri ay transmission electron microscopes (TEM), scanning electron microscopes (SEM), at atomic force microscopes (AFM).

  • Tingnan din: Transmission (TEM) vs Scanning (SEM) Electron Microscope: Ano ang Pagkakaiba?

Pangkalahatang-ideya ng Electron Microscope

Mga Application

Ang mga electron microscope ay ginagamit tuwing may pangangailangan upang makita ang pinakamaliit na mga specimen sa mahusay na detalye. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga specimen na kasing liit ng nanometer dahil iyon ay halos kasing laki ng isang electron.

Kung gusto mong tingnan ang maliliit na bacteria o protina, karaniwang kailangan mong gumamit ng electron microscope.

Ang mga electron microscope ay nagbibigay din ng 3-dimensional na imahe, kaya anumang oras na kailangan mong makita ang istraktura ng isang bagay na mikroskopiko, malamang na gumamit ka ng electron microscope.

Ginagamit ang mga ito para sa mga pagsusuri sa biopsy,sinusuri ang mga metal, ang mga cell ng mga kristal, at maging ang mga function ng kontrol sa kalidad.

Tingnan

Napakalakas ng mga electron microscope. Pinapalaki nila ang iyong paksa nang 100,000x, ngunit simula pa lang iyon. Karamihan ay aabot sa mga antas ng magnification na 1,000,000x. Ang ilan ay mamamahala pa nga ng 2,000,000x na antas ng magnification.

Higit pa rito, ang mga electron microscope ay nagbibigay ng 3-dimensional na view ng iyong specimen, na nagbibigay-daan sa iyong makita ang istraktura ng mga cell sa mas kumpletong paraan kaysa sa magagawa mo gamit ang isang light microscope.

Credit ng larawan: pxhere.com

Ngunit mayroong isang catch. Ang mga electron microscope ay nagbibigay lamang ng mga imahe sa itim at puti kumpara sa mga full-color na representasyon na nakukuha mo gamit ang isang light microscope. Ang computer-enhancement ang bahala sa iba. Bottom line: kung tumitingin ka ng kahit anong mas maliit sa 700 nanometer, isang electron microscope lang talaga ang opsyon mo.

Portability

Ang mga electron microscope ay malalaki at malalaking piraso ng kagamitan. Kapag nasa isang partikular na lugar na sila, gugustuhin mong iwanan sila doon maliban kung talagang kinakailangan na ilipat sila. Napakalaki ng mga ito kung kaya't umiral ang mga dalubhasang kumpanya para lang ilipat ang iyong electron microscope.

Ang mga tabletop SEM ay kasing laki ng isang maliit na dishwasher ngunit mga full-size na SEM na kasing laki ng refrigerator. Ang TEM ay isang malaking kahon na may lapad na dalawang metro at limang metro ang taas. Kailangan din nila ng maraming iba pang mga tool para sa tamang pagganakabilang ang mga kagamitan sa vacuum para sa slide at higit pa.

Presyo

Narito kung saan ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga light microscope at electron microscope ay pinaka-drastic. Habang ang mga light microscope ay nasa loob ng badyet ng karamihan sa mga propesyonal at mga hobbyist, napakakaunting mga tao ang kayang bumili ng isang electron microscope. Ang mga ito ay karaniwang binibili ng malalaking kumpanya na may malaking pondong makukuha.

Para sa isang high-end na electron microscope na may lahat ng kinakailangang accessory at kagamitan, ito ay nagkakahalaga ng halos isang milyong dolyar. Kahit na para sa isang ginamit na electron microscope na maraming taong gulang na may toneladang paggamit sa ilalim nito, magbabayad ka pa rin ng maraming limang numero. Ang isang pre-owned ngunit mataas na kalidad na device na hindi pa masyadong luma ay magpapatakbo pa rin sa iyo sa pagitan ng $150,000 at $500,000.

Mga Pros & Kahinaan ng Electron Microscopes

Mga Kalamangan
  • Nagpapalaki ng hanggang 2,000,000x
  • Nagbibigay ng 3-D na imahe
  • Ito lang ang tool para sa pagtingin ng mga specimen na mas maliit sa 700 nanometer
Cons
  • Out of most people's budget
  • Napakalaki at mahirap ilipat
  • Maaari lang gumana sa mga patay na specimen
  • Nagbibigay lamang ng itim at puting larawan

Pag-unawa sa Microscope, Power & Ang Laki ng mga Bagay

Banayad

Ang mga light microscope ay may maximum na magnification na 1,000x. Kung sinasabi ng isang mikroskopyo na mayroong 2,000x magnification,lahat ng higit sa 1,000x ay magiging malabo at hindi magagamit; walang laman na magnification.

Ang mga microscope na ito ay limitado sa 1,000x magnification dahil umaasa sila sa liwanag, kaya nalilimitahan sila ng wavelength nito.

Ngunit hindi lahat ng light microscope ay may 1,000x na magnification. Ang ilan ay inilaan para sa pagtingin sa mas malalaking paksa kung saan ang labis na pagpapalaki ay magiging labis. Ang stereo microscope ay isang uri ng light microscope na may humigit-kumulang 60x-70x magnification na perpekto para sa pagtingin sa mga bato, insekto, at higit pa.

Dahil ang mga light photon ay dapat dumaan sa iyong subject sa isang light microscope, ang iyong subject ay dapat na mas malaki kaysa isang light photon para makita mo ito. Nangangahulugan ito na ang 700 nanometer ay tungkol sa pinakamaliit na paksa na maaari mong tingnan gamit ang isang light microscope.

Electron

Nag-aalok ang mga electron microscope ng hindi kapani-paniwalang antas ng pag-magnify. Sa sukdulan, ang ilan ay maaaring pamahalaan ang 2,000,000x magnification, kahit na karamihan ay nangunguna sa 1,000,000x. Ang ilan ay maaari pang gumawa ng 3-dimensional na imahe.

Dahil ang mga electron ay halos isang nanometer lamang, maaari mong tingnan ang maliliit na paksa ng ilang nanometer lamang gamit ang isang electron microscope. Ang mga ito ang tanging opsyon para sa gayong mikroskopikong pagtingin dahil hindi matitingnan ng mga light microscope ang mga paksang mas maliit sa 700 nanometer.

Isaalang-alang ang Iyong Ispesimen

Minsan, malilimitahan ka sa isang partikular na uri ng mikroskopyo ng iyong ispesimen. Dahil ang mga electron ay dumaan sa ispesimensa isang electron mikroskopyo ay maaaring maging lubhang mapanira, ang proseso ay gumagana lamang sa mga patay na specimen. Nangangahulugan ito na ang mga light microscope ang tanging pagpipilian para sa mga buhay na specimen.

Sa kabilang banda, kung ang iyong specimen ay mas maliit kaysa sa isang photon ng liwanag, mga 700 nanometer, hindi mo ito makikita gamit ang isang light microscope. Sa pagkakataong ito, kakailanganin mo ang maliliit na electron ng electron microscope, na maaaring dumaan sa iyong maliit na subject.

Image Credit: Pixabay

Kung kailangan mong makakita ng 3 -dimensional na imahe tulad ng kapag pinag-aaralan ang istruktura ng mga cell ng kristal, kakailanganin mo ng electron microscope. Ngunit kung may pinag-aaralan ka at kailangan mong makita ang mga kulay, gugustuhin mo ang isang light microscope dahil black and white lang ang nakikita ng mga electron microscope.

Tingnan din: 10 Pinakamahusay na Rangefinder para sa Bow Hunting sa 2023 - Mga Nangungunang Pinili & Gabay

Presyo

Para sa maraming tao, ang presyo magiging deciding factor. Dahil ang mga light microscope ay abot-kaya para sa parehong mga hobbyist at propesyonal, sila ang magiging malinaw na pagpipilian para sa karamihan ng mga tao.

Ang mga electron microscope, sa kabilang banda, ay gagastos sa iyo ng anim na figure o higit pa sa pinakamababang dulo ng spectrum , maliban kung gusto mo ng isang bagay na luma at luma na. Ang mga tool na ito ay maaaring nagkakahalaga ng malapit sa $1,000,000 kapag bago, kaya hindi lang posible ang mga ito para sa karamihan ng mga tao o negosyo.

Light Microscope vs Electron Microscope – Alin ang Tama Para sa Iyo?

Kung gayon, alin sa mga makapangyarihang tool na ito ang tamang pagpipilian para sa iyong mga pangangailangan? Maliban kung

Harry Flores

Si Harry Flores ay isang kilalang manunulat at madamdaming birder na gumugol ng hindi mabilang na oras sa paggalugad sa mundo ng optika at panonood ng ibon. Lumaki sa labas ng isang maliit na bayan sa Pacific Northwest, nagkaroon si Harry ng malalim na pagkahumaling para sa natural na mundo, at ang pagkahumaling na ito ay lalo lamang tumitindi nang magsimula siyang mag-explore sa labas nang mag-isa.Matapos makumpleto ang kanyang pag-aaral, nagsimulang magtrabaho si Harry para sa isang organisasyon ng konserbasyon ng wildlife, na nagbigay sa kanya ng pagkakataong maglakbay nang malayo at malawak sa ilan sa mga pinakamalayo at kakaibang lokasyon sa planeta upang pag-aralan at idokumento ang iba't ibang uri ng ibon. Sa mga paglalakbay na ito ay natuklasan niya ang sining at agham ng optika, at agad siyang na-hook.Simula noon, gumugol si Harry ng maraming taon sa pag-aaral at pagsubok ng iba't ibang kagamitan sa mata, kabilang ang mga binocular, scope, at camera, upang matulungan ang ibang mga birder na masulit ang kanilang mga karanasan. Ang kanyang blog, na nakatuon sa lahat ng bagay na may kaugnayan sa optika at birding, ay isang kayamanan ng impormasyon na humahatak sa mga mambabasa mula sa buong mundo na naghahanap upang matuto nang higit pa tungkol sa mga kamangha-manghang paksang ito.Dahil sa kanyang malawak na kaalaman at kadalubhasaan, si Harry ay naging isang respetadong boses sa komunidad ng optika at birding, at ang kanyang mga payo at rekomendasyon ay malawak na hinahangad ng mga baguhan at mga batikang birder. Kapag hindi siya nagsusulat o nanonood ng ibon, kadalasang makikita si Harrypakikipag-usap sa kanyang mga gamit o paggugol ng oras sa kanyang pamilya at mga alagang hayop sa bahay.