最重要的显微镜性能 - 技术

的最优秀的显微镜的性质是分辨能力，学习和定义的对象的放大率。这些功能允许研究显微镜对象，并在各种研究领域中都有应用。

显微镜是一种随着时间而发展的仪器，这要归功于新技术的应用，它可以提供令人难以置信的图像，从而使生物学，化学，物理学，医学以及许多其他学科。

可以用高级显微镜获得的高清晰图像会给人留下深刻的印象。今天，可以观察到几年前无法想象的细节程度的粒子原子。

显微镜主要有三种。最著名的是光学或光学显微镜，一种由一个或两个透镜组成的设备（复合显微镜）。

还有声波显微镜和电子显微镜，它们通过从高频声波创建图像来工作，而电子显微镜又分为扫描显微镜（SEM，Scanning Electron Microscope）和隧穿显微镜（STM，Scanning Tunneling）。显微镜）。

后者提供了由电子借助所谓的“隧道效应”使电子“穿过”固体表面的能力形成的图像，这种效应在量子物理学领域更为常见。

尽管每种类型的显微镜的构造和工作原理均不同，但它们具有一系列特性，尽管在某些情况下以不同的方式进行了测量，但它们仍然是所有人共有的特性。这些又是定义图像质量的因素。

显微镜的共同特性

它涉及显微镜可以提供的最小细节。这取决于设备的设计和辐射性能。通常，该术语与“分辨率”混淆，“分辨率”是指显微镜实际实现的细节。

为了更好地理解分辨力和分辨率之间的区别，必须考虑到前者是仪器本身的属性，更广泛地定义为“在一定条件下可以观察到的观察对象点的最小间隔”。最佳”（Slayter和Slayter，1992年）。

另一方面，分辨率是在实际条件下实际观察到的研究对象的点之间的最小距离，这可能与设计显微镜的理想条件不同。

因此，在某些情况下，观察到的分辨率不等于所需条件下的最大可能分辨率。

为了获得良好的分辨率，除了分辨率的功效外，还要求显微镜以及要观察的物体或样本都具有良好的对比度。

单细胞生物的高清图像。通过Youtube。

此属性是指显微镜相对于其背景定义对象边缘或界限的能力。

它是辐射（光，热或其他能量的发射）与被研究对象之间相互作用的乘积，这就是为什么我们讲固有对比度（样本的对比度）和仪器对比度（显微镜本身的对比度）的原因）。

因此，通过仪器对比度的分级，可以改善图像质量，从而获得影响良好结果的可变因素的最佳组合。

例如，在光学显微镜中，吸收（定义物体中观察到的明度，暗度，透明度，不透明度和颜色的属性）是对比度的主要来源。

通过显微镜看到的花粉。

也称为放大倍数，此特征无非就是图像大小与物体大小之间的数值关系。

它通常由带有字母“ X”的数字表示，因此，放大倍率等于10000X的显微镜所提供的图像将比被观察样品或物体的实际尺寸大10,000倍。

与人们可能想到的相反，放大率并不是显微镜的最重要特性，因为计算机可以具有相当高的放大率，但分辨率却很差。

从这一事实中得出有用的放大倍率的概念，即与显微镜的对比度相结合，可真正提供高质量和清晰图像的放大倍数。

另一方面，当超过最大可用放大倍率时，将出现空白或错误的放大倍率。从那时起，尽管继续放大图像，但无法获得更多有用的信息，相反，由于分辨率保持不变，结果将是较大但模糊的图像。

下图以清晰的方式说明了这两个概念：

电子显微镜的放大倍数比光学显微镜高得多，光学显微镜最先进的达到1500倍，而SEM型显微镜则达到了30000倍。

对于扫描隧道显微镜（STM），放大倍率可以达到粒子大小1亿倍的原子水平，甚至可以移动它们并将它们放置在确定的位置。

重要的是要指出，根据上述每种显微镜的特性，每种显微镜都有特定的用途，可以以最佳方式利用有关图像质量的优缺点。

如果某些类型在某些方面具有局限性，则可以用其他技术来覆盖。

例如，扫描电子显微镜（SEM）通常用于生成高分辨率图像，尤其是在化学分析领域，这是透镜显微镜无法达到的水平。

声学显微镜在非透明固体材料和细胞特征研究中被更频繁地使用。轻松检测材料中的空隙以及内部缺陷，断裂，裂缝和其他隐藏物品。

就其本身而言，常规光学显微镜由于其易用性，相对较低的成本以及其性质仍然为所研究的研究带来了有益的结果，因此在某些科学领域中仍然是有用的。