Beth yw prif gymwysiadau microsgopau optegol
Offeryn gwyddonol hynafol ac ifanc yw microsgop optegol. Ers ei eni, mae ganddi hanes o dri chan mlynedd. Defnyddir microsgopau optegol yn eang, megis mewn bioleg, cemeg, ffiseg, seryddiaeth, ac ati. Mewn rhywfaint o waith ymchwil gwyddonol Mae'r cyfan yn anwahanadwy oddi wrth y microsgop.
Ar hyn o bryd, mae bron wedi dod yn ardystiad delwedd o wyddoniaeth a thechnoleg. Does ond angen i chi weld ei ymddangosiadau aml mewn adroddiadau cyfryngau am wyddoniaeth a thechnoleg i weld bod hyn yn wir.
Mewn bioleg, mae'r labordy yn anwahanadwy oddi wrth yr offeryn arbrofol hwn, a all helpu dysgwyr i astudio'r byd anhysbys; i ddeall y byd.
Ysbytai yw'r lleoedd ymgeisio mwyaf ar gyfer microsgopau. Fe'u defnyddir yn bennaf i archwilio newidiadau yn hylifau corff cleifion, bacteria sy'n goresgyn y corff dynol, newidiadau yn strwythur celloedd, ac ati, ac yn darparu dulliau cyfeirio a gwirio i feddygon ar gyfer llunio cynlluniau triniaeth. Mewn microlawfeddygaeth, y microsgop yw unig offeryn y meddyg; ni all amaethyddiaeth, bridio, rheoli plâu a gwaith arall ei wneud heb gymorth y microsgop; mewn cynhyrchu diwydiannol, mae'n bosibl prosesu, archwilio a chydosod addasu rhannau mân, ac astudio priodweddau deunyddiau. Lle i ddangos eu doniau; mae ymchwilwyr troseddol yn aml yn dibynnu ar ficrosgopau i ddadansoddi troseddau microsgopig amrywiol, fel ffordd bwysig o bennu'r troseddwr go iawn; mae adrannau diogelu'r amgylchedd hefyd yn defnyddio microsgopau i ganfod llygryddion solet amrywiol; mae peirianwyr daearegol a mwyngloddio a chreiriau diwylliannol ac archeolegwyr yn defnyddio cymorth microsgopau. Gellir defnyddio'r cliwiau a ddarganfuwyd gan y microsgop i farnu'r mwyngloddiau dwfn o dan y ddaear neu i gasglu gwir ddelwedd yr hanes llychlyd; hyd yn oed bywyd bob dydd pobl yn anwahanadwy oddi wrth y microsgop, megis y diwydiant harddwch a thrin gwallt, a all ddefnyddio'r microsgop i ganfod y croen, gwallt, ac ati Cael y canlyniadau gorau. Gellir gweld pa mor agos y mae'r microsgop wedi'i integreiddio â chynhyrchiad a bywyd pobl.
Yn ôl gwahanol ddibenion cymhwyso, gellir dosbarthu microsgopau yn fras, ac mae pedwar categori cyffredin: microsgopau biolegol, microsgopau metallograffig, microsgopau stereo, a microsgopau polareiddio. Fel y mae'r enw'n awgrymu, defnyddir microsgopau biolegol yn bennaf mewn biofeddygaeth, ac mae'r gwrthrychau arsylwi yn bennaf yn gyrff microsgopig tryloyw neu dryloyw; defnyddir microsgopau metallograffig yn bennaf i arsylwi arwyneb gwrthrychau afloyw, megis strwythur metallograffig a diffygion wyneb deunyddiau; Pan fydd y gwrthrych yn cael ei chwyddo a'i ddelweddu, mae hefyd yn gwneud cyfeiriadedd y gwrthrych a'r ddelwedd o'i gymharu â'r llygad dynol yn gyson, ac mae ganddo ymdeimlad o ddyfnder, sy'n unol ag arferion gweledol confensiynol pobl; mae'r microsgop golau polariaidd yn defnyddio nodweddion trawsyrru neu adlewyrchiad gwahanol ddeunyddiau i olau polariaidd i wahaniaethu rhwng gwahanol wrthrychau micro Cydran. Yn ogystal, gellir isrannu rhai mathau arbennig hefyd, megis microsgop biolegol gwrthdro neu ficrosgop diwylliant, sef microsgop biolegol a ddefnyddir yn bennaf i arsylwi ar y diwylliant trwy waelod y llong diwylliant; mae'r microsgop fflworoleuedd yn defnyddio sylweddau penodol i amsugno golau tonfedd byrrach penodol a Nodweddion allyrru golau tonfedd hirach penodol, i ddod o hyd i fodolaeth y sylweddau hyn a phennu eu cynnwys; gall microsgopau cymharu ffurfio delweddau ochr-yn-ochr neu arosodedig o ddau wrthrych yn yr un maes golygfa, er mwyn cymharu tebygrwydd a gwahaniaethau'r ddau wrthrych.
Mae microsgopau optegol traddodiadol yn cynnwys systemau optegol yn bennaf a'r strwythurau mecanyddol sy'n eu cynnal. Mae'r systemau optegol yn cynnwys lensys gwrthrychol, sylladuron a chyddwysyddion, sy'n chwyddwydrau cymhleth wedi'u gwneud o sbectol optegol amrywiol. Mae'r lens gwrthrychol yn chwyddo'r sbesimen, ac mae ei chwyddhad M yn cael ei bennu gan y fformiwla ganlynol: M gwrthrych =Δ∕f'object , lle mai f'object yw hyd ffocal y lens gwrthrychol, a gellir deall Δ fel y pellter rhwng y lens gwrthrychol a'r sylladur. Mae'r sylladur yn chwyddo'r ddelwedd a ffurfiwyd gan y lens gwrthrychol eto, gan ffurfio delwedd rithwir 250mm o flaen llygaid pobl ar gyfer arsylwi. Dyma'r safle arsylwi mwyaf cyfforddus i'r rhan fwyaf o bobl. Chwyddiad y sylladur yw M llygad=250/f' eye, f' eye yw hyd ffocal y sylladur. Cyfanswm chwyddiad y microsgop yw cynnyrch y lens gwrthrychol a'r sylladur, hynny yw, M=Mobject*Meye=Δ*250∕f'eye*f; gwrthrych. Gellir gweld y bydd lleihau hyd ffocal y lens gwrthrychol a'r sylladur yn cynyddu cyfanswm y chwyddhad, sef yr allwedd i weld micro-organebau fel bacteria â microsgop, a dyma hefyd y gwahaniaeth rhyngddo a chwyddwydrau cyffredin.
Felly, a yw'n bosibl lleihau'r rhwyll f' object f' yn anfeidrol er mwyn cynyddu'r chwyddhad fel y gallwn weld gwrthrychau mwy cynnil? Yr ateb yw na! Mae hyn oherwydd bod y golau a ddefnyddir ar gyfer delweddu yn ei hanfod yn don electromagnetig, felly bydd diffreithiant ac ymyrraeth yn anochel yn digwydd yn ystod y broses lluosogi, yn union fel y crychdonnau ar wyneb y dŵr a welwn mewn bywyd bob dydd yn gallu dargyfeirio wrth ddod ar draws rhwystrau, a phan fydd dwy golofn o donnau dŵr yn cyfarfod, gallant gryfhau ei gilydd. neu wanhau. Pan fydd y don golau a allyrrir o bwynt gwrthrych siâp pwynt sy'n allyrru golau yn mynd i mewn i'r lens gwrthrychol, mae ffrâm y lens gwrthrychol yn rhwystro lluosogiad golau, gan arwain at ddifreithiant ac ymyrraeth. Mae yna gyfres o halos gyda dwyster gwan sy'n gwanhau'n raddol. Rydym yn galw'r man llachar canolog yn ddisg Airy. Pan fydd y ddau bwynt allyrru golau yn agos at bellter penodol, bydd y ddau smotyn golau yn gorgyffwrdd nes na ellir eu cadarnhau fel dau fan golau. Cynigiodd Rayleigh faen prawf, sef pan fo'r pellter rhwng canolfannau'r ddau smotyn golau yn hafal i radiws y ddisg Airy, gellir gwahaniaethu rhwng y ddau smotyn golau. Ar ôl cyfrifo, y pellter rhwng y ddau bwynt allyrru golau ar hyn o bryd yw e=0.61 ∕n.sinA=0.61 Yn ∕ NA , yn y fformiwla, yn yw tonfedd y golau ton, tonfedd y don golau y gall y llygad dynol ei dderbyn yw tua 0.4-0.7um, n yw mynegai plygiannol y cyfrwng lle mae'r pwynt allyrru golau wedi'i leoli, megis yn yr aer, n≈1, yn y dŵr , n≈1.33, ac A yw hanner ongl agoriadol y pwynt goleuol i ffrâm y lens gwrthrychol, a gelwir NA yn agorfa rifiadol y lens gwrthrychol. Gellir gweld o'r fformiwla uchod bod y pellter rhwng y ddau bwynt y gall y lens gwrthrychol eu gwahaniaethu wedi'i gyfyngu gan donfedd y golau a'r agorfa rifiadol. Gan fod tonfedd y llygad dynol craffaf tua 0.5um, ni all ongl A fod yn fwy na 90 gradd, ac mae sinA bob amser yn llai nag 1. Mynegai plygiannol uchaf y cyfrwng trawsyrru golau sydd ar gael tua 1.5, felly mae'r gwerth e bob amser yn fwy na 0.2um, sef y pellter terfyn lleiaf y gall microsgop optegol ei ddatrys. Trwy chwyddo microsgop, os ydych chi am chwyddo'r pellter pwynt gwrthrych e y gellir ei ddatrys gan lens gwrthrychol gyda gwerth NA penodol sy'n ddigon i'w wahaniaethu gan y llygad dynol, Fi Mwy na neu'n hafal i 0.15mm, lle mae {{30}}.15mm yn llygad dynol a gafwyd drwy arbrawf Y pellter lleiaf rhwng dau ficro-wrthrych wedi'u gosod 250mm o flaen y llygaid y gellir eu gwahaniaethu, felly M Yn fwy na neu'n hafal i (0.15∕0.61 yn) NA≈500N.A, er mwyn gwneud yr arsylwi ddim yn rhy lafurus, mae'n ddigon i ddyblu M, hynny yw, 500N. A Llai na neu'n hafal i M Mae llai na neu'n hafal i 1000N.A yn ystod ddethol resymol ar gyfer chwyddo cyfanswm y microsgop. Ni waeth pa mor fawr yw cyfanswm y chwyddhad, mae'n ddiystyr, oherwydd bod agorfa rifiadol y lens gwrthrychol wedi cyfyngu ar y pellter datrysadwy lleiaf. Mae gwrthrychau bach yn fanwl.
Mae cyferbyniad delweddu yn fater allweddol arall mewn microsgopau optegol. Y cyferbyniad fel y'i gelwir yw'r cyferbyniad du a gwyn neu wahaniaeth lliw rhwng rhannau cyfagos ar wyneb y ddelwedd. Mae'n anodd i'r llygad dynol farnu'r gwahaniaeth mewn disgleirdeb islaw 0.02. ychydig yn fwy sensitif. Ychydig iawn o wahaniaeth sydd gan rai gwrthrychau arsylwi microsgop, megis sbesimenau biolegol, mewn disgleirdeb rhwng manylion. Yn ogystal, mae gwallau dylunio a gweithgynhyrchu'r system optegol microsgop yn lleihau'r cyferbyniad delweddu ymhellach ac yn ei gwneud hi'n anodd gwahaniaethu. Ar yr adeg hon, ni ellir gweld manylion y gwrthrych yn glir, nid oherwydd bod cyfanswm y chwyddhad yn rhy isel. , nid oherwydd bod agorfa rifiadol y lens gwrthrychol yn rhy fach, ond oherwydd bod cyferbyniad wyneb y ddelwedd yn rhy isel.
Dros y blynyddoedd, mae pobl wedi gweithio'n galed i wella pŵer datrys a chyferbyniad delweddu microsgopau. Gyda datblygiad parhaus technoleg ac offer cyfrifiadurol, mae theori a dulliau dylunio optegol hefyd yn gwella'n gyson. Mae gwelliant parhaus dulliau canfod ac arloesi dulliau arsylwi wedi gwneud ansawdd delweddu microsgopau optegol yn agos at y lefel berffaith o derfyn diffreithiant. Gall addasu i ymchwil o bob math o sbesimenau. Er bod yr offerynnau chwyddo a delweddu megis microsgop electron a microsgop ultrasonic wedi dod allan yn olynol yn y blynyddoedd diwethaf, mae ganddynt berfformiad manteisiol mewn rhai agweddau, ond ni allant fod yn rhad, yn gyfleus ac yn reddfol, yn arbennig o addas ar gyfer ymchwil organebau byw. Microsgopau golau cystadleuol, sy'n dal i ddal eu tir yn gadarn. Ar y llaw arall, ynghyd â laser, cyfrifiadur, technoleg deunydd newydd a thechnoleg gwybodaeth, mae'r microsgop optegol hynafol yn adnewyddu ac yn dangos bywiogrwydd cryf. Mae microsgop digidol, microsgop sganio confocal laser, microsgop sganio ger-cae, microsgop dau ffoton ac Offerynnau gyda swyddogaethau newydd amrywiol neu y gellir eu haddasu i amodau amgylcheddol amrywiol newydd yn dod i'r amlwg mewn ffrwd ddiddiwedd, gan ehangu ymhellach faes cymhwyso microsgopau optegol, fel enghraifft. Mor gyffrous yw'r lluniau microsgopig o ffurfiannau creigiau a uwchlwythwyd o'r crwydryn Mars! Gallwn gredu'n llawn y bydd y microsgop optegol o fudd i ddynolryw gydag agwedd newydd.
