Atšķirība starp gaismas mikroskopu un elektronu mikroskopu

• 2020

Palielinājums un izšķirtspējas jauda ir galvenā atšķirība starp gaismas mikroskopu un elektronu mikroskopu, kas ir apmēram 1000X no palielinājuma ar izšķirtspējas jaudu 0, 2um gaismas mikroskopā, un ar elektronu mikroskopa ir 10, 00, 000X palielinājums ar izšķirtspējas jaudu 0, 5nm vai pat mazāk. .

Mikroskopi tiek izmantoti, lai zinātu precīzu mikroorganismu formu, funkcijas un citas pazīmes, kas nav redzamas no neapbruņotām acīm, kaut arī no bioloģiskajiem aspektiem ir vitāli svarīgas. Vārds mikroskops ir iegūts no grieķu vārda, kur “ mikros ” nozīmē “mazs”, un “ skopeo ” nozīmē “paskatīties”.

Lēcu lietošana Eiropā tika sākta 16. gadsimtā . Tiek uzskatīts, ka holandiešu briļļu veidotāji Zaharijs Jansens un viņa tēvs Hanss pirmie izgudroja salikto mikroskopu 16. gadsimtā. Vēlāk Roberts Hoks, Antons van Lēvenhoeks, Džozefs Džeksons Liste un Ernsts Abbe turpināja to attīstīt un izgudroja fāzes kontrasta mikroskopu.

Dažus gadus vēlāk Ernsts Ruska un Makss Kollons izstrādāja elektronu mikroskopu, redzamās gaismas vietā mikroskopā izmantojot 'elektronus', kas palīdzēja palielināt objektīva izšķirtspēju, kā arī palielinātu un skaidrāku organisma attēlu.

Vēlāk, izgudrojot tunelēšanas mikroskopa skenēšanu, sākās trīsdimensiju attēlu skatīšana, un to izstrādāja Gerds Binnigs un Heinrihs Rohrers. Šis saturs sniegs svarīgus punktus, kas atšķir gaismas mikroskopu no elektronu mikroskopa.

Salīdzināšanas tabula

Salīdzināšanas pamats	Gaismas mikroskops	Elektronu mikroskops
Izgudroja	Tiek uzskatīts, ka holandiešu briļļu veidotāji Zaharijs Jansens un viņa tēvs Hanss pirmie izgudroja salikto mikroskopu 16. gadsimtā.	1931. gadā fiziķis Ernsts Ruska un vācu inženieris Makss Knols.
Avots, lai apskatītu objektu	Redzams gaismas avots.	Lādētu daļiņu, ti, elektronu, stars.
Lēcas izmantotas	Stikla lēcas.	Elektromagnētiskās lēcas.
Palielinājums	1000X.	10, 00 000X.
Risināšanas spēks	0, 2um.	0, 5nm.
Ekrāns	Projekcijas ekrāns.	Luminiscences ekrāns.
spriegums	Nav nepieciešama augstsprieguma elektrība.	Nepieciešama augstsprieguma elektriskā strāva (ap 50 000 voltu un vairāk).
Dzesēšanas sistēma	Nav nepieciešama dzesēšanas sistēma.	Tam ir augsta dzesēšanas sistēma, lai izvadītu siltumu, ko rada augstsprieguma elektriskā strāva.
Sagatavošana	Parauga sagatavošana ir ātra un vienkārša.	Sarežģīta sagatavošana.
Kvēldiegs	Netiek izmantots kvēldiegs.	Tiek izmantots volframa pavediens.
Radiācijas noplūde	Nav radiācijas riska.	Pastāv radiācijas noplūdes risks.
Pieejamība	Viegli pieejama un lētāka cena.	Nav viegli pieejams un dārgs.
Redzamība	Var apskatīt dzīvo, kā arī mirušo paraugu.	Apskatīt var tikai mirušos (fiksētos) organismus.
	Izpētīt sīku organisma struktūru ir grūti.	Tiek iegūta 3D struktūra, kuras dēļ ir viegli izpētīt organismu struktūras un citas detaļas.
	Tiek iegūta dabiskā parauga krāsa.	Tiek iegūts tikai melnbalts attēls.
	Attēlu var redzēt tieši.	Attēls ir redzams tikai uz dienasgaismas ekrāna.

Gaismas mikroskopa definīcija

Instrumentu, ko izmanto laboratorijās, lai novērotu un pētītu mazākus organismus, sauc par mikroskopu. Gaismas mikroskopā ir okulārs (acs objektīvs), caurule, rupjš fokuss, precīzs fokuss, izšķirtspējīgs deguna gabals, objektīvs, skavas klipši, diafragma, spogulis, gaismas avots, kondensators, trīs vai četri objektīvi.

Gaismas mikroskops objekta apskatīšanai kā redzamo avotu izmanto redzamo gaismu, kā arī stikla lēcas / caurspīdīgās lēcas un projekcijas ekrānu. Tā kā šie mikroskopi ir viegli apstrādājami, kā arī vienkārši un ērti strādājami. Tos parasti var redzēt skolās, koledžu laboratorijās, ārstu klīnikās.

Mikroskopa pamatā ir tā izšķirtspēja, palielinājums, izmantotās lēcas, avots objekta apskatīšanai. Vissvarīgākais ir “izšķiršanas spēks”, kas ir spēja skaidri atšķirt divus ļoti mazus un cieši piesaistītus objektus. Jo mazāks attālums starp objektiem, jo ​​smalkāks būs rezultāts.

Gaismas mikroskopu, ko sauc arī par optisko mikroskopu, var klasificēt kā vienkāršu un saliktu mikroskopu. Vienkāršā tipa viena objektīva gadījumā, piemēram, palielināmais stikls, tiek izmantoti tikai, savukārt saliktā tipa objektīvi tiek izmantoti, lai skaidri palielinātu objektus.

Gaismas (saliktā) mikroskopa veidi

1. Spilgta lauka mikroskops.
2. Tumšā lauka mikroskops.
3. Fāzes kontrasta mikroskops.
4. Fluorescences mikroskops.
5. Diferenciālo traucējumu kontrasta mikroskops.
6. Konfokālais mikroskops.
7. Ultravioletais mikroskops.

Priekšrocības un trūkumi

Tālāk ir aprakstītas gaismas mikroskopa priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības

• Viegli pieejams, lētāks un vienkārši lietojams.
• Var apskatīt gan dzīvos, gan mirušos organismus.
• Nav palielinājuma efekta.
• Iegūst parauga dabisko krāsu.
• Nav nepieciešama augstsprieguma elektrība.
• Attēlu var redzēt tieši.

Trūkumi

• Palielinājums tikai līdz 1000X.
• Izšķirtspējas jauda ir tikai 0.2um.
• Nevar sniegt informāciju un strukturālo informāciju par ļoti maziem organismiem.
• Gaisma neseko precīzam taisnam ceļam.
• Dažreiz parauga sagatavošana var traucēt paraugam.
• Lai gan tas sniedz sīkāku informāciju par biomolekulu un biomolekulāro kompleksu morfoloģiju, bet nespēj sniegt sīkāku informāciju par atsevišķo atomu.

Elektronu mikroskopa definīcija

Mūsdienās elektronu mikroskopu daudz plaši izmanto zinātnieki un pētniecības laboratorijās, lai iegūtu labākās zināšanas par pat vismazākajiem mikroorganismiem, kā arī detalizēti izpētītu visas to īpašības. Kā norāda nosaukums, elektronu mikroskops redzamā gaismas avota vietā izmanto elektronus, lai apskatītu objektus.

Elektronu mikroskopi ir vismodernākais mikroskopu veids. 1920. gadā tika atzīts, ka elektroni, pārvietojoties vakuumā, uzvedas kā “gaiši”. Tās pārvietojas pa taisnām līnijām un tām ir viļņveidīgas īpašības, kuru viļņa garums ir daudz īsāks nekā redzamās gaismas viļņa garums.

Elektronu mikroskopa veidi

1. Skenējošs elektronu mikroskops (SEM).
2. Transmisijas elektronu mikroskops (TEM).
3. Skenējošs pārraides elektronu mikroskops.
4. Fokusēts jonu stars un elektronu mikroskops.

Priekšrocības un trūkumi

Tālāk ir aprakstītas elektronu mikroskopa priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības

• Izšķirtspējas jauda ir mazāka par 0, 5 nm, kas ir vairāk nekā 400 reizes labāka nekā parastajam gaismas mikroskopam.
• Palielinājums 10 000 000 reizes.
• Tiek iegūts 3D attēls
• Viļņa garums ir 100 000 reizes īsāks nekā redzamā gaisma, līdz ar to ir daudz skaidrāka.
• Tā kā izšķirtspēja ir tikai 0, 2 nm, elektronu mikroskops rada sīku attēlu šūnās esošajām organellām.

Trūkumi

• Tiek ražoti tikai melnbalti attēli.
• Komplekss operācijā.
• Pārāk dārgi, nav viegli pieejami.
• Apskatīt var tikai mirušos (fiksētos) organismus.
• Attēls ir redzams tikai uz dienasgaismas ekrāna.
• Apstarojuma noplūdes risks.

Galvenās atšķirības starp gaismas mikroskopu un elektronu mikroskopu

Šīs ir galvenās atšķirības starp gaismas mikroskopu un elektronu mikroskopu:

1. Gaismas mikroskops izmanto redzamu gaismu, un elektronu mikroskops objekta apskatīšanai izmanto elektronus (lādētu daļiņu staru) .
2. Palielināšanas un izšķirtspējas jauda arī atšķiras, gaismas mikroskopam ir palielinājums aptuveni 1000x ar izšķirtspējas jaudu 0, 2um, turpretim elektronmikroskopam ir palielinājums 10, 00 000X un izšķirtspējas jaudai līdz 0, 5nm .
3. Gaismas mikroskopā tiek izmantots projekcijas ekrāns un stikla lēcas, bet elektronu mikroskopā - dienasgaismas un elektromagnētiskais ekrāns.
4. Tiek iegūta dzīvā un dabiskā parauga krāsa, bet tiek iegūti miruši (fiksēti), melnbalti, bet 3D attēli .
5. Gaismas mikroskopi ir viegli lietojami, lētāki un viegli pieejami, elektronu mikroskops ir dārgs un nav viegli apstrādājams.
6. Tiek uzskatīts, ka holandiešu briļļu veidotāji Zaharijs Jansens un viņa tēvs Hanss pirmie izgudroja salikto mikroskopu 16. gadsimtā, savukārt elektronu mikroskopu izgudroja fiziķis Ernsts Ruska un vācu inženieris Makss Knolls 1931. gadā .
7. Ir prasība pēc augsta sprieguma, kas ir aptuveni 50 000 un lielāks elektronu mikroskopā, kā arī ar dzesēšanas sistēmu, kas nepieciešama, lai izvadītu siltumu, kas radies augsta sprieguma dēļ. Gaismas mikroskopa gadījumā šādas prasības nav.
8. Volframa kvēldiegs tiek izmantots elektronu mikroskopā, pat pastāv noplūdes risks, savukārt gaismas mikroskopā nav starojuma riska.

Secinājums

Lai arī abi mikroskopi ir svarīgi, un tiem ir daži pozitīvi un negatīvi faktori, mūsdienās elektronu mikroskopus plaši izmanto zinātniski pētnieciskā laboratorijā, lai detalizēti izpētītu organismus, turpretī gaismas mikroskopus izmanto skolas, koledžas, ceļu laboratorijas, lai apskatītu organismus, kuri caur to ir viegli redzami.

Vēl agrāk mēs nezinājām par tādām slimībām kā tuberkuloze, vēdertīfs, dizentērija, masalas utt., Kā arī to cēloņiem un līdzekļiem, bet kopš mikroskopa izgudrošanas brīža zinātnieki spēja tās novērst.