DSCN6135 (Kopiowanie)

i ⁸    mikroskopijny wielkości zostawił jednak dopiero przyrodnik holenderski Anthony^

Łfigiwenhpdc (1632-1723), zaśRobat Hooke (1635-1703), angielski fizyk, matematyk i biolog wprowadź mikroskop do obserwacji i badań naukowych. Od tego czasu mikroskopy wciąż ulepszano, twoizj, nowe ich rodzaje o lepszej zdolności rozdzielczej, mniejszych aberracjach i pozwalające na odnajdywą^ coraz to nowych szczegółów budowy komórek. W 1857 roku von Gerlach wprowadził technikę barwią preparatów mikroskopowych, zaś w 1932 r. Max Knoll. Ernst Ruska i B. von Borrics. opierając sięnj odkryciach Ludwika de Broglia. wybudowali mikroskop elektronowy. W 1968 roku wprowadzaj mikroskop elektronowy skanningowy (skanujący), umożliwiający przestrzenną obserwacją najdrobniejszych struktur (ryc. 4-1) zaś obecnie trwają prace nad mikroskopem protonowym, o jeszej* większy zdolności rozdzielczy.

4.1.1. Podstawowe właściwości mikroskopu i rodzaje mikroskopów

Nie wdając się w szczegóły budowy i funkcjonowania mikroskopu jako przyrządu optycznego (co jest przedmiotem fizyki) podkreślić trzeba, iż najważniejszą cechą decydującą o jego jakości

Zdolność rozdzielcza mikroskopu jest to zdolność tworzenia oddzielnych obrazów punktów leżących jak najbliżej siebie. O zdolności tej decyduje odległość pomiędzy punktami (oznaczana jako d) - im odległość ta jest mniejsza. tvm zdolność rozdzielcza jest lepsza.

Innymi słowy, im bliżej leżące punkty można rozróżnić jako oddzielne (a nie jako jeden punkt), tym lepsza jest zdolność rozdzielcza. Odcinek d między punktami można wyliczyć ze wzór# (wybrałem wzór Hopkinsa, jako właściwy dla większości obrazów):

(1)

d = 0,61 — A

i

gdzie

d - odstęp między dwoma rozróżnialnymi jeszcze punktami (w nanometrach).

Tl - długość fali świetlnej (w nanometrach),

A - apertura numeryczna mikroskopu.

Aperturę numeryczną określa się wzorem:

A»n* sin a    (2)

gdzie:    A - apertura numeryczna,

n - współczynnik załamania światła,

ot - połowa kąta granicznego czyli aperturowego.

Kat graniczny to kąt zawarty między dwoma skrajnymi promieniami świetlnymi wpadającymi do obiektywu mikroskopu.

Jak wynika ze wzoru (I), aby polepszyć zdolność rozdzielczą (czyli zmniejszyć wartość dl należy zmniejszyć długość stosowanej fali świetlnej lub zwiększyć aperturę.

Zwiększenie apertury nie może odbywać się w nieskończoność - jej maksymalna wartość osiąga praktycznie 1,4, teoretycznie zaś 1,6 (bo sinusa nie może być większy niż 1, zaś współczynnik załamania nic przekracza 1,6). Zwiększenie apertury osiąga się doskonaląc obiektyw i stosuj# olejki imersyjne o tym samym współczynniku załamania światła co woda i szkło. Zmniejszenie długości fali świetlnej osiągnięto natomiast w mikroskopie ultrafioletowym, a następnie w mikroskopie elektronowym - długość fali stosowanego światła białego wynosi X - 550 nw-ultrafioletu A. = 200 nm. zaś fali elektronów X = 0,005 nm. Ponieważ apertura numct>««* współczesnych mikroskopów elektronowych jest bardzo mała. ich zdolność rozdzielcza pozosW