Оптическими микроскопами называют разновидность систем, используемых, чтобы изучать структуры микроскопических объектов. Особенно это актуально для объектов, которые не видны обычным взглядом.
О существующих разновидностях
Вот лишь некоторые виды моделей, с которыми можно столкнуться на практике:
- Сканирующие зондовые.
- Рентгеновские.
- Электронные.
- Оптические.
В свою очередь, у оптической группы устройств есть свои подвиды. Это двухфотонные лазерные, конфокальные, ближнепольные и так далее. Электронные бывают растровыми и просвечивающими. К сканирующим относят туннельные и атомно-силовые устройства. Наконец, есть несколько разновидностей рентегонвских — проекционные, отражательные и лазерные.
Глаз человека, по сути — естественная оптическая система. При этом для неё характерно точное разрешение, которое в нормальных условиях составляет около 0,2 миллиметров. Показатель сохраняется при удалении объекта на расстояние оптимального видения в 250 миллиметров.
Намного меньше нормального разрешения для человеческого глаза такие объекты, как:
- Детали структуры металлов и сплавов.
- Микроорганизмы.
- Растительные и животные клетки.
До середины прошлого века учёные использовали только разновидность видимого оптического излучения, с диапазоном от 400 до 700 нанометров. Но уже в то время появлялись приборы, поддерживающие ультрафиолет.
Электронные устройства отличаются использованием пучков электронов с волновыми свойствами. Электроны можно без проблем сфокусировать в одной точке, используя электромагнитные линзы. А само изображение, которое при этом получают, переводят в видимый формат.
Разрешающая способность электронных разновидностей в несколько тысяч раз больше по сравнению с обычными световыми оптическими микроскопами. В современных изделиях показатель достигает менее десяти нанометров.
Отдельным классом являются сканирующие зондирующие микроскопы. Их работа основана на использовании зонда, который и изучает разные поверхности. Устройства такого вида появились совсем недавно. Изображение появляется с помощью фиксирования соприкосновений между поверхностью и зондом. Легко добиться того, чтобы взаимодействие зона с некоторыми молекулами и атомами фиксировалось дополнительно. По нескольким показателям эти приспособления намного превосходят существующие аналоги.
Рентгеновские микроскопы делают возможным изучение очень маленьких объектов. Главное — чтобы величину можно было сопоставить с рентгеновской волной. Работа основана на электромагнитных излучениях с длинами волны до 1 нанометра. Разрешающая способность ниже по сравнению с электронными приборами, но выше, если сравнить с обычными оптическими.
О строении и важных нюансах
У стандартного оптического прибора есть в составе следующие компоненты:
- Конденсоры с диафрагмой.
- Винты для макрометрической, микрометрической фокусировки.
- Переключатели, осветители.
- Предметные, координатные столики.
- Револьверные головки.
- Объектив.
- Основание со штативом.
- Окуляры.
- Насадки.
На револьверной головке находится несколько объективов и окуляров. Призменный блок есть только у некоторых вариантов изделий. Формирование изображения объектов на сетчатке глаза как раз происходит за счёт оптических систем.
Даже в детских микроскопах сейчас можно добиться увеличения в тысячу раз и более. Главное — помнить, что из-за этого может пострадать итоговое качество изображений. Поэтому преимущество весьма сомнительно. А вот в профессиональных приборах линзы самые качественные. Рекомендуется выбирать их в любом случае.