تبلیغات
وبسایت تخصصی متالورژی - میکروسکوپ نوری
جمعه 17 مهر 1388  10:22 ب.ظ

یك میكروسكوپ لوزی معمولی، از اجزای زیر ساخته شده است:
عدسی‌های شیئ و...............

                         بقیه در ادامه مطلب...................

اجزای اصلی میکروسکوپ نوری:

 

پایه

 

یک قطعه شامل یک بخش پایین به صورتهای مختلف و گاهی بصورت نعل اسبی می‌باشد که بر روی میز محل مطالعه قرار می‌گیرد. پایه دارای ستون می‌باشد که اجزا مختلف به آن متصل می‌شود، وزن پایه نسبتا زیاد است و اجزائی که بر روی پایه سوارند عبارتند از: چشمه نور و حرکت دهنده لوله میکروسکوپ.

 

لوله

 

میکروسکوپهای مختلف تک چشمی (monocular) و یا دو چشمی (binocular) می‌باشند، وقتی به مدت طولانی می‌خواهیم از میکروسکوپ استفاده کنیم دو چشمی بهتر است، چون مانع خستگی چشم می‌باشد. لوله شامل دو گروه عدسی به نامهای چشمی و شیئی است.

 

عدسیهای شیئی

 

در میکروسکوپهای معمولی چهار عدسی شیئی بر روی صفحه چرخان نصب شده است .

 

عدسیهای چشمی

 

وظایفی که چشمی بر عهده دارند عبارتند از: بزرگ سازی تصویر معکوس حاصله از عدسی شیئی ، تشکیل تصویر مجازی از تصویر حاصله بوسیله عدسی شیئی ، اندازه گیری و سنجش اجزا واقع در تصویر. چشمیها دارای انواع مختلفی می‌باشند که دو نوع معروف و معمول آنها عبارتند از چشمی هویگنس (Huygenian) و چشمی رامزدن (Ramsden). چشمی هویگنس متشکل از دو عدسی سطح محدب می‌باشد که یک طرف هر کدام مسطح و یکطرف محدب می‌باشد.

 

در نوع هویگنس سطح محدب هر دو عدسی بطرف پایین می‌باشد و بین این دو عدسی دیافراگم قرار گرفته ، دیافراگم در محل کانون عدسی بالای عدسی چشمی واقع است. عدسی پایین پرتوهای رسیده از عدسی شی را جمع آوری نموده و در محل دیافراگم یا در نزدیکی آن متمرکز می‌نماید. عدسی چشمی این تصویر را بزرگ نموده و البته بصورت یک تصویر مجازی بزرگ شده به چشم فرد مشاهده‌گر منتقل می‌کند.

 

کار دیافراگم کاهش خیره کننده‌گی نور رسیده به چشم بیننده است.چشمیهای هویگنس به چشمیهای منفی معروفند و دارای بزرگنمایی 10 و 5 می‌باشند. چشمی هویگنس دارای قیمت نسبتا ارزان و کارایی مناسب می‌باشد، اشکال عمده آن محدود بودن میدان دید و عدم تامین راحتی کافی برای چشم است. چشمیهای رامزدن به چشمیهای مثبت معروفند، این چشمیها با دقت خوبی انحرافات عدسیهای آپکروماتیک را تصحیح می‌نمایند.

 

سیستم روشنایی

 

میکروسکوپها دارای محدودیتهای متعددی می‌باشند و لیکن در عمل اغلب روشنایی میکروسکوپ موجب محدودیت اصلی می‌شود. بنابراین تلاشهای زیادی در تهیه روشنایی و روش تهیه روشنایی مناسب برای میکروسکوپها گردیده است. پس تهیه نور مناسب می‌تواند نقش اساسی در وضوح تصویر داشته باشد. روشنی محیط نمی‌تواند برای تهیه تصویر مناسب و کافی باشد، لذا در تهیه روشنایی حتما باید از لامپها و چشمه‌های مصنوعی نوری استفاده می‌شود. لامپهای مورد استفاده در میکروسکوپها عبارتند از:

 

·         لامپ هالوژن: این لامپ نور سفید ایجاد می‌کند و متشکل از یک رشته تنگستن در گاز هالوژن می‌باشد. حاصلضرب شدت نور حاصله در طول عمر این لامپ تقریبا ثابت است. از لحاظ قیمت در مقایسه با لامپ جیوه و گزنون ارزانتر می‌باشد و برای کارهای فتومیکروگرافی مفید است.

 

·         لامپ تنگستن: این لامپها در میکروسکوپهای ارزان قیمت و آموزشی بکار می‌روند.

 

·         لامپ گزنون: این نوع لامپ یک لامپ تخلیه الکتریکی است. این لامپها دارای پایداری بیشتری نسبت به لامپهای جیوه‌ای می‌باشند.

 

·         لامپ جیوه‌ای: این لامپ همانند لامپ گزنون از طریق تخلیه الکتریکی ایجاد نور می‌نماید. لامپ جیوه‌ای حاوی مقدار کمی جیوه است که در اثر یونیزه شدن هوای داخل لامپ ، یونهای تولید شده موجب تبخیر و یونیزه شدن جیوه‌ها می‌شوند.

 

کندانسور

 

وظیفه کندانسور متمرکز سازی نور بر روی نمونه می‌باشد. کندانسور در زیر Stage که محل قرار‌‌‌گیری نمونه است واقع می‌شود.

 

·         کندانسور آبه: این نوع کندانسور عموما در میکروسکوپهای معمولی بکار می‌روند. در این نوع کندانسورها دو عدسی بکار رفته است و دارای قیمت ارزان می‌باشند. این کندانسورها با عدسیهای شیئی و آکرومات CF با بزرگنمایی 4x تا 100x برای مشاهدات عمومی و کاربردهای تشخص مفید می‌باشند.

 

·         کندانسور با عدسی متحرک: این کندانسور برای فتومیکروگرافی همراه با عدسی‌های شیئی و پلن آکرومات از نوع CF مفید می‌باشند.

 

·         کندانسور آکرومات: این گروه کندانسور در مشاهدات و فتومیکروگرافی مورد استفاده قرار می‌گیرد این نوع کندانسور با عدسیهای شیئی 4x تا 100x می‌تواند بکار رود.

 

·         کندانسور آکرومات - آپلانت: این نوع کندانسور را پایه همراه با عدسی های شیئی آپوکرومات بکار برد این کندانسور ها برای فتومیکروگرافی جهت تصویرگیری از اجزا بسیار ریز بسیار مفید می باشد.

 

·         کندانسور جهت عدسیهای شیئی با توان کم ، که این نوع کندانسور معمولا در بزرگنماییهای بسیار پایین مثل عدسی شیئی با بزرگنمایی 4x تا 460x مفید هستند.

 

 

چگونگی تشکیل و مشاهده تصویر

 

نور به صورت موج سینوسی پیوسته انتشار نمی‌یابد و لیکن می‌توان تصور کرد که یک فوتون همچون یک بار ولی با سرعت 300000 کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کند. و چون این ذرات بطور پی‌در‌پی در حال تعقیب یکدیگرند، لذا در عمل راهی جز نمایش آنها به صورت یک موج پیوسته نیست. فوتونهای نوری می‌توانند دارای طول موجهای متفاوتی باشند، رنگ نور بوسیله طول موج آن تعیین می‌شود. مخلوط نورهای مختلف موجب تحریک شبکیه چشم می‌شود که انسان احساس رنگ سفید می‌نماید.

 

اکثرا اشیایی که توسط میکروسکوپ مشاهده می‌شوند نسبت به نور شفاف می‌باشند و اجزای آنها تنها وقتی قابل مشاهده می‌باشند که این اجزا نسبت به زمینه دارای کنتراست (کنتراست در شدت و یا رنگ) باشند. وقتی که نور سفید به یک جسم قرمز بتابد، تمامی طول موجهای موجود در نور سفید بجز نور قرمز در آن جذب می‌شود. بنابراین یک جسم با ناحیه قرمز را در یک زمینه سفید بخاطر آنکه دارای کنتراست رنگی می‌باشد می‌توان دید.

 

عدسی شیئی در میکروسکوپ که یک عدسی همگرا با فاصله کانونی کوچک است، تصویر حقیقی و وارونه و بزرگتر از شیئ را تشکیل می‌دهد. برای این منظور شیئ باید بین کانون عدسی شیئی و قرار گیرد، توان عدسی شیئی بزرگتر از توان عدسی چشمی است و تصویر اول را بزرگتر می‌کند (عدسی چشمی مثل ذره بین عمل می‌کند) و تصویر حاصل از عدسی شیئی باید در فاصله کانونی عدسی چشمی باشد. از این شیئ ، تصویر مجازی نهایی تشکیل می‌شود که بزرگتر است.

 

انواع میكروسكوپ‌های نوری              

 

الف) میكروسكوپ نوری معمولی یا زمینه‌‌ی روشن:

 

1- ساختمان: یك میكروسكوپ لوزی معمولی، از اجزای زیر ساخته شده است.

 

عدسی‌های شیئ و چشمی كه معمولاً میكروسكوپ‌ها چند عدسی شیئ با قدرت متفاوت دارند آینه یا لامپ، كه نور را به نمونه می‌تاباند، عدسی جمع‌كننده و یا كندانسور كه نور را درست روی نمونه متمركز می‌كند. عدسی جمع‌كننده با كمك پیچ تنظیم كننده به بالا و پایین حركت می‌كند تا نور به خوبی روی نمونه متمركز شود. دیافراگم كه با باز و بسته كردن آن به كمك پیچ تنظیم دیافراگم، شدت نوری را كه به نمونه می‌رسد تنظیم می‌كند و جایگاه نمونه كه نمونه روی آن قرار می‌گیرد و پیچهای تنظیم، كه فاصله‌ی جایگاه نمونه را با عدسی شیئ تنظیم می‌كنند.

 

روشهای جانبی میكروسكوپی تثبیت. قالب‌گیری، برش‌گیری، رنگ‌آمیزی.

 

                                                                                                   

 

ب) میكروسكوپ فلورسانت:

 

ساختمان: در میكروسكوپ فلورسانت نور فرابنفش به نمونه تابانده می‌شود. مواد فلورسانت بر اثر برخورد نور به آنها می‌درخشند و به این ترتیب جایگاه آنها را در سلول می‌توان تشخیص داد. حالا شاید این سوال برای شما پیش بیاید چرا در میكروسكوپ فلورسانت از نور فرابنفش استفاده می‌شود؟ وقتی نور به مواد فلورسانت می‌تابد، مواد فلورسانت بخشی از انرژی دریافتی را تابش می‌كنند نه همه‌ی آن را. بنابراین نور تابش شده انرژی كمتر و در نتیجه طول موج بلندتری نسبت به نور جذب شده دارد. پس اگر بخواهیم نور تابش شده را ببینیم (نور مرئی) باید نوری با انرژی بیشتر از نور مرئی به آن بتابانیم. پرتو فرابنفش چنین خاصیتی را دارد. بین منبع نور و نمونه یك فیلتر قرار دارد این فیلتر فقط به امواج فرابنفش اجازه عبور می‌دهد و از عبور سایر امواجی كه از منبع گسیل می‌شوند جلوگیری می‌كند. بین نمونه و عدسی چشمی نیز یك فیلتر قرار دارد این فیلتر فقط به پرتوهای تابش نشده از مواد فلورسانت اجازه‌ی عبور می‌دهد.

 

                                                                  

 

ج) میكروسكوپ‌های اختلاف فاز، تداخلی و زمینه‌ سیاه:

 

میكروسكوپهای اختلاف فاز، تداخلی و زمینه سیاه برای مشاهده‌ی سلول زنده به كار می‌روند. در این میكروسكوپ‌ها دستگاههای مخصوصی قرار داده شده‌آند كه می‌توانند كنتراست نمونه را با محیط اطرافش زیاد كنند و آن را بدون رنگ‌آمیزی قابل تشخیص سازند.

 

- به یاد آوریم كه هرچه طول موج كوتاهتر باشد قدرت جداسازی میكروسكوپ بیشتر است به همین سبب دانشمندان میكروسكوپی ساختند كه در آن به جای امواج نوری از امواج الكترونی استفاده می‌شود و آن را میكروسكوپ الكترونی نامیدند.

از نظر تئوری، حد تفكیك میكروسكوپی الكترونی می‌تواند حدود 002/0 نانومتر باشد یعنی 10000 مرتبه كوچكتر از حد تفكیك میكروسكوپ نوری اما در عمل، حد تفكیك مدرنترین میكروسكوپهای الكترونی در بهترین شرایط 1/0 نانومتر (یك آنگسترم) است. حد تفكیك میكروسكوپ الكترونی برای نمونه‌های زیستی، 2/0 نانومتر است توجه داشته باشیم كه این حد تفكیك حدود 100 برابر بهتر از بهترین میكروسكوپ‌های نوری است.


  • آخرین ویرایش:-