โครงสร้างกล้องจุลทรรศน์ ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์

โครงสร้างกล้องจุลทรรศน์ ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือวัดแสงที่ประกอบด้วยเลนส์หรือเลนส์หลายตัวรวมกัน และเป็นสัญญาณว่ามนุษย์ได้เข้าสู่ยุคปรมาณูแล้ว ส่วนใหญ่จะใช้ในการขยายวัตถุขนาดเล็กให้เป็นเครื่องมือที่ตามนุษย์มองเห็นได้

โครงสร้างกล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงประกอบด้วยเลนส์ใกล้ตา, เลนส์ใกล้วัตถุ, เกลียวกึ่งโฟกัสกึ่งหยาบ, เกลียวกึ่งโฟกัสละเอียด, คลิป, รูรับแสง, ชัตเตอร์, ตัวแปลง, กระจก, เวที, แขนกระจก, กระบอกเลนส์, ฐานกระจก, คอนเดนเซอร์ , ประกอบด้วยรูรับแสง

ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์

D=0.61λ/N*sin( /2)

D: ความละเอียด

λ: ความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสง

: มุมของเลนส์ใกล้วัตถุ (มุมเปิดของชิ้นงาน ณ จุดบนแกนออพติคอลถึงช่องเปิดของเลนส์ใกล้วัตถุ)

หากคุณต้องการปรับปรุงความละเอียด คุณสามารถ: 1. ลด λ เช่น ใช้แสงอัลตราไวโอเลตเป็นแหล่งกำเนิดแสง; 2. เพิ่ม N เช่นใส่น้ำมันซีดาร์ 3. เพิ่ม นั่นคือ ลดระยะห่างระหว่างเลนส์ใกล้วัตถุกับชิ้นงานให้มากที่สุด

การจำแนกประเภทของกล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์จำแนกตามหลักการทางจุลทรรศน์และสามารถแบ่งออกเป็นกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน และกล้องจุลทรรศน์ดิจิตอล

กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

โดยปกติจะประกอบด้วยส่วนแสง ส่วนแสง และส่วนกลไก ไม่ต้องสงสัยเลยว่าส่วนออพติคอลเป็นส่วนที่สำคัญที่สุด ประกอบด้วยเลนส์ใกล้ตาและเลนส์ใกล้วัตถุ ตั้งแต่ปี 1590 ผู้ผลิตแว่นตาชาวดัตช์และอิตาลีได้สร้างเครื่องมือขยายที่คล้ายกับกล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมีหลายประเภท โดยส่วนใหญ่เป็นกล้องจุลทรรศน์แบบสนามสว่าง (กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงธรรมดา), กล้องจุลทรรศน์สนามมืด, กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์, กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟส, กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลสแกนด้วยเลเซอร์, กล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

กล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอนมีคุณสมบัติโครงสร้างพื้นฐานที่คล้ายคลึงกันกับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง แต่มีความสามารถในการขยายและความละเอียดที่สูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก พวกเขาใช้การไหลของอิเล็กตรอนเป็นแหล่งกำเนิดแสงใหม่เพื่อถ่ายภาพวัตถุ เนื่องจาก Ruska ได้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านตัวแรกในปี 1938 นอกเหนือจากการปรับปรุงประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านอย่างต่อเนื่อง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดอื่น ๆ อีกมากมายได้รับการพัฒนาด้วย เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบวิเคราะห์ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแรงดันสูงพิเศษ เป็นต้น เมื่อรวมกับเทคนิคการเตรียมตัวอย่างด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบต่างๆ ทำให้สามารถทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างของตัวอย่างหรือความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและหน้าที่ได้ กล้องจุลทรรศน์ใช้ในการสังเกตภาพของวัตถุขนาดเล็ก มักใช้ในการสังเกตการณ์ทางชีววิทยา ยา และอนุภาคเล็กๆ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสามารถขยายวัตถุได้ถึง 2 ล้านเท่า

กล้องจุลทรรศน์แบบตั้งโต๊ะส่วนใหญ่หมายถึงกล้องจุลทรรศน์แบบดั้งเดิมซึ่งเป็นการขยายด้วยแสงล้วน ๆ มีกำลังขยายสูงและคุณภาพของภาพที่ดี แต่โดยทั่วไปจะมีขนาดใหญ่และไม่สะดวกต่อการเคลื่อนย้าย

กล้องจุลทรรศน์แบบพกพา

กล้องจุลทรรศน์แบบพกพาส่วนใหญ่เป็นส่วนขยายของชุดกล้องจุลทรรศน์ดิจิทัลและกล้องจุลทรรศน์วิดีโอที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แตกต่างจากการขยายด้วยแสงแบบดั้งเดิม กล้องจุลทรรศน์แบบมือถือเป็นการขยายแบบดิจิตอลทั้งหมด โดยทั่วไปแล้วจะพกพาได้ ขนาดเล็กและสวยงาม และพกพาสะดวก และกล้องจุลทรรศน์แบบมือถือบางรุ่นมีหน้าจอของตัวเอง ซึ่งสามารถถ่ายภาพโดยอิสระจากโฮสต์คอมพิวเตอร์ ใช้งานง่าย และยังสามารถรวมฟังก์ชันดิจิทัลบางอย่าง เช่น รองรับการถ่ายภาพ การบันทึกวิดีโอ หรือการเปรียบเทียบภาพ การวัด และ ฟังก์ชั่นอื่นๆ

กล้องจุลทรรศน์ผลึกเหลวแบบดิจิทัลได้รับการพัฒนาและผลิตขึ้นเป็นครั้งแรกโดยบริษัท Boyu กล้องจุลทรรศน์นี้ยังคงรักษาความชัดเจนของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง และรวมข้อดีของการขยายตัวอันทรงพลังของกล้องจุลทรรศน์ดิจิตอล การแสดงผลที่ใช้งานง่ายของกล้องจุลทรรศน์วิดีโอ และความเรียบง่ายและความสะดวกสบายของกล้องจุลทรรศน์แบบพกพา

กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกน

กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนหรือที่เรียกว่า "กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกน" และ "กล้องจุลทรรศน์สแกนอุโมงค์" เป็นเครื่องมือที่ใช้เอฟเฟกต์อุโมงค์ในทฤษฎีควอนตัมเพื่อตรวจจับโครงสร้างพื้นผิวของสาร มันถูกคิดค้นโดย Gerd Binning (G.Binning) และ Heinrich Rohrer (H.Rohrer) ในห้องปฏิบัติการ Zurich ของ IBM ในเมือง Zurich ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ในปี 1981 นักประดิษฐ์ทั้งสองจึงร่วมมือกับ Ernst Ruska แบ่งปันรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1986

ในฐานะที่เป็นเครื่องมือกล้องจุลทรรศน์โพรบสแกน กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สังเกตและระบุตำแหน่งของอะตอมแต่ละอะตอมด้วยความละเอียดสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม นอกจากนี้ กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนยังสามารถควบคุมอะตอมได้อย่างแม่นยำด้วยปลายโพรบที่อุณหภูมิต่ำ (4K) ดังนั้นจึงเป็นทั้งเครื่องมือวัดที่สำคัญและเครื่องมือประมวลผลในนาโนเทคโนโลยี