میکروسکوپ چیست؟
انواع مختلف آن را چقدرمی شناسید؟
تفاوت مدل های مختلف در چیست؟ آیا با کاربرد مدل های مختلف آن آشنایی دارید؟
میکروسکوپ چیست؟
در بدن انسان و محیط پیرامون نمونه های بسیار ریزی وجود دارند که با چشم معمولی قابل مشاهده نیستند.
ذره بین یک بزرگ کننده است که توانایی بزرگنمایی دارد. آن ها وابسته به جنس و ساختارشان، می توانند نمونه مورد نظر را تا حدی بزرگتر از اندازه طبیعی نشان دهند.
اما مواردی وجود دارد که ضخامت نمونه تحت مطالعه از چند نانو بیشتر تجاوز نمیکند. در این شرایط نیاز به ابزاری است که توان بزرگنمایی بسیار زیادی داشته باشد.
میکروسکوپ ها یا ریزبین ها ابزاری هستند که برای دیدن نمونه های بسیار کوچک در اندازه های نانومتر ساخته و استفاده می شوند.
میکروسکوپ های ازمایشگاهی
کاربرد های مختلف
- مشاهده نمونه های انسانی (نمونه خونی، بافت زنده، …)
- مشاهده نمونه های زیستی غیر انسانی (قارچ ها، ویروس ها، …)
- مشاهده ساختارهای متفاوت زمین شناسی و کانی (انواع سنگ، کانی ها، ساختارهای کریستالی، …)
- مشاهده قطعات الکترونیکی و صنعتی (مدارهای چاپی، بورد ها، …)
ویژگی های میکروسکوپ
میزان بزرگنمایی و وضوح تصویر، مهمترین ویژگی های یک میکروسکوپ می باشد. توجه به این دو ویژگی در انتخاب مدل مناسب برای کاربرد مورد نظر ضروری است.
بزرگنمایی زیاد به همراه وضوح بالا، تصویر مناسبی را از نمونه ایجاد می نماید. برای مثال اگر بزرگنمایی زیاد باشد اما وضوح تصویر بالا نداشته باشیم، نتیجه تنها یک تصویر تار و مبهم بزرگ شده از نمونه است.
میزان بزرگنمایی به نوع لنزهای بکار رفته و تعداد آن ها بستگی دارد.
میکروسکوپ نوری
ساختمان میکروسکوپ
با توجه به نوع میکروسکوپ، اجزای تشکیل دهنده آن ها می تواند تا متفاوت باشد. اما قسمت های اصلی آن هادر تمام مدل ها یکسان می باشد.
آن ها از تعداد متفاوتی ذره بین تشکیل شده اند. این لنزها با شکست نور و ترکیب آن، تصویر بزرگتری را ایجاد می کند.
بخش مکانیکی آن شامل پایه، بازو، بدنه و صفحه نمونه می باشد. نمونه با استفاده از لام و لامل روی صفحه آن قرار می گیرد.
عدسی چشمی در بالا و عدسی شیئی در پایین قرار دارند. پیچ های تنظیمی نیز برای تنظیم کردن عدسی چشمی در روی بازو قرار داده می شوند.
یک کندانسور نیز مسئول متمرکز کردن نور تابیده شده روی نمونه می باشد.
معمولا آئینه و عدسی های محدب دیگری نیز تعبیه می شوند تا تصویر نمونه بطور مستقیم دیده شود.
با توجه به تعداد چشمی ها، سه گروه تک چشمی، دو چشمی و سه چشمی وجود دارد.در مدل سه چشمی، چشمی سوم تنها برای انتقال تصویر بر روی دوربین میکروسکوپ می باشد.
مقاله پیشنهادی سایت :
انواع میکروسکوپ
میکروسکوپ ها با توجه به ساختار و قابلیت بزرگنمایی دسته بندی می شوند.
میکروسکوپ نوری
بزرگنمایی حدود 400 دارند. این مدل بیشتر در امور آموزشی مدارس استفاده می شوند. االبته می توان با ترکیب چند لنز، بزرگنمایی آن ها را تا 2000 برابر افزایش داد.
میکروسکوپ الکترونی
در این نوع از پرتو الکترونی به جای نور مرئی استفاده می شود. طول موج کوتاه پرتوهای الکترونی، وضوح تصویر را بسیار بالا می برد. تا جاییکه می توان تصویری با 10000000 برابر بزرگتر از اندازه نمونه بدست آورد. نمونه های مختلف آن عبارتند از:
- میکروسکوپ الکترونی روبشی (Transmission Electron Microscope – TEMs)
می‌تواند برای بررسی خصوصیات سطح و ریزساختار داخلی و همین طور آنالیز های شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.
- میکروسکوپ الکترونی انتقالی (Scanning Electron Microscope – SEMs)
با توجه به قابلیت بزرگنمایی بسیار بالا، این مدل کاربرد بسیاری در فن آوری های نانو دارد و برای استفاده در آنالیزهای شیمیایی بسیار مناسب می باشد. نمونه های مختلف آن را اینجا مشاهده نمایید.
میکروسکوپ نیروی اتمی (Atomic force microscope- AFMs)
در این مدل اطلاعات سطح توسط یک پروب از جنس پیزوالکتریک با حرکات بسیار ظریف و دقیق از سطح نمونه جمع آوری می شود.
- میکروسکوپ نوری روبشی میدان نزدیک (Scanning near field optical microscope- SNOM)
عملکرد این نمونه بیشتر شبیه میکروسکوپ های روبشی است تا انواع نوری آن و تفاوت آن با مدل نیروی اتمی، در پروب آن ها می باشد.
همچنین در این مدل، هیچ تماسی بین نوک پروب با نمونه صورت نمی گیرد.
- میکروسکوپ تونلی روبشی (Scanning tunneling microscope- STMs)
تفاوت STMs ها با AFMs ها در رسانا بودن سطح نمونه است. نوع نیروی اتمی در تمام سطوح با درجات مختلف رسانایی الکتریکی و حتی عایق کاربرد دارد. اما در استفاده از STMs سطح باید رسانا باشد.
میکروسکوپ الکترونی با قدرت بزرگنمایی در ابعاد میکرو و نانو
علاوه بر بزرگنمایی و وضوح تصویر، در انتخاب ابزار مناسب باید به نکات دیگری از جمله مشخصات فنی، ابعاد و هزینه نیز توجه کرد.
به عنوان مثال، برخی میکروسکوپ های نوری قیمت بسیار بالایی دارند زیرا در آن از برگه های نازک طلا استفاده شده است. از طرف دیگر وزن آن ها نیز بالا می باشد و علاوه بر آن، فضای بسیار زیادی نیز اشغال می کند.
از دیگر مقاله های سایت بی تو بی کالا :