Микроскоп световой разрешающая способность

РЭМ занимает про.межуточное положение между световыми микроскопами (СМ) и просвечивающими электронными микроскопами (ПЭМ). В табл. 3.2 и 3.3 приведена сравнительная характеристика ЭТИ.Х микроскопов по разрешающей способности, глубине фокуса и другим показателям. Не следует рассматривать СМ, РЭМ и ПЭМ как конкурирующие приборы. Скорее они дополняют друг друга и наиболее перспективно комплексное их использование в металловедческих исследованиях. [c.63]

Современные достижения в области физических исследований металлов свидетельствуют о перспективности использования не только световой, но и электронной тепловой микроскопии, когда контраст изображения обусловлен не геометрическим профилем поверхности образца, а определенными характеристиками исследуемого материала, например, работой выхода электрона при термоэлектронной или фотоэмиссии кроме того, в качестве такой характеристики может быть использован коэффициент вторичной электронной эмиссии при бомбардировке первичными электронами. Эти характеристики существенно зависят от состава, фазового состояния, ориентации и температуры изучаемого объекта, поэтому, например, эмиссионная высокотемпературная микроскопия вследствие более высокой разрешающей способности обеспечивает получение большего объема информации по сравнению со световой тепловой микроскопией. При микроструктурном изучении процессов деформирования и разрушения принципиально новые результаты могут быть получены при использовании эффекта экзоэлектронной эмиссии, позволяющего количественно характеризовать определенное энергетическое состояние локальных участков исследуемого образца, что является весьма ценным дополнением к наблюдаемым в металлографический микроскоп качественным структурным изменениям, связанным с накоплением дефектов в поверхностных слоях материала. [c.6]

Наряду со световой тепловой микроскопией интенсивно развивается аппаратурно-методическое обеспечение электронной тепловой микроскопии, в которой контраст изображения обусловлен не геометрическим профилем поверхности образца, а такими характеристиками материала, как работа выхода электронов при термоэлектронной или фотоэмиссии, коэффициент вторичной электронной эмиссии и т. д. Эти характеристики существенно зависят от состава, фазового состояния, ориентации и температуры изучаемого объекта. Высокая разрешающая способность этих методов обеспечит получение большого объема информации по сравнению с тепловой микроскопией. [c.493]

Для исследований микроструктуры наиболее часто используют световые микроскопы МИЛ -7 и МИМ-8 Разрешающая способность оптического светового микроскопа с применением масляного иммерсионного объектива соответствует практически 1 мкм. [c.311]

Методом РЭМ можно исследовать морфологию зерен, их размеры и внутреннее строение, выявлять формы вхождения элементов в состав материалов, их кристаллохимические и термодинамические характеристики. Разрешающая способность РЭМ равна 20—3 нм, что более чем на порядок лучше световых микроскопов, глубина резкости изображения — от 0,5 до 0,8 нм. [c.69]

Однако, к сожалению, в настоящее время отсутствуют общепринятые и строго обоснованные методы определения разрешающей способности. Это вызвано тем, что в электронной микроскопии для измерения расстояний, разрешаемых электронным микроскопом (порядка 10 А), методы, аналогичные применяемым в световой микроскопии, непригодны, так как тест-объекты в виде решеток с достаточно малой постоянной отсутствуют. Поэтому приходится пользоваться менее совершенными и определенными методами и объектами, что приводит к большому разбросу получаемых данных, чем, кстати говоря, и объясняется тот факт, что в различных литературных источниках приводятся различные величины разрешающей способности для одного и того же типа отпечатков. [c.126]

Предел разрешения микроскопа определяется дифракционными явлениями, возникающими в плоскости предметов, микроструктура которых действует на световые волны подобно дифракционной решетке. Разрешающая способность микроскопа вычисляется по формуле [c.134]

Методы световой микроскопии позволяют исследовать особенности структуры твердых тел на границе раздела металл — окружающая среда. Применение световых микроскопов ограничено их относительно невысокой разрешающей способностью, определяемой числовой апертурой А и длиной волны света X = = 0,50 мкм. При этом исследование поверхности с глубоким микрорельефом требует использование объективов с малой апертурой, что еще больше снижает разрешение световых микроскопов ЧА ). Применение ультрафиолетового излучения ( = 0,21 мкм) в 2,5 раза повышает разрешающую способность светового микроскопа, но ряд побочных обстоятельств лимитирует их широкое применение [75]. [c.59]

Электронный микроскоп в общем аналогичен оптическому или световому микроскопу, но с той разницей, что для освещения образца вместо световых лучей с длиной волны около 500 нм применяют поток электронов с эффективной длиной волны порядка 0,005 нм. Это означает, что электронный микроскоп потенциально может обладать в 10 раз большей разрешающей способностью, чем оптический. В действительности из-за ограничений, обусловленных конструкцией электронных линз и методикой приготовления образцов, возможно разрешение лишь около 0,2 нм, а в повседневной работе — около 1 нм. Существенное повышение разрешающей способности позволило наблюдать и измерять особенности структуры на атомном уровне. Для полного использования разрешающей способности необходимо обеспечить большое увеличение. Лучшие микроскопы обладают огромным диапазоном увеличений от 200 до 500 ООО. Однако часто электронно-микроскопические исследования ограничены не возможностями микроскопа, а качеством приготовленного объекта исследования. Остановимся на этом вопросе несколько подробнее.. [c.61]

Явление дифракции от краев диафрагм, ограничивающих световой пучок лучей, поступающих в прибор, вызывает понижение разрешающей способности. Наименьшее расстояние между двумя светящимися точками (или прямыми линиями), которые еще могут быть различимы, является мерой разрешающей силы оптического прибора. Для определения предела разрешения микроскопа применяются тест-объекты (диатомеи), для зрительных труб и фотообъективов — штриховые миры. [c.132]

Светофильтры — это плоскопараллельные слои како-го-либо вещества, обладающие избирательным поглощением в той или иной части спектра. Светофильтры используют для изменения спектрального состава светового потока, исправления недостатков объектива и конденсора, повышения разрешающей способности микроскопов, изменения контрастности изображения, ослабления интенсивности света, согласования спектральных чувствительностей фотографического материала и глаза и т. п. [c.62]

Разрешающая способность световой оптики. Разрешающей способностью оптического прибора называют величину, обрат-н ю минимальному разрешаемому расстоянию. Разрешающая способность микроскопа зависит от числовой апертуры объектива [c.10]

Радикальное увеличение разрешающей способности достигается в электронном микроскопе, где вместо световых лучей используются Электроны. Соответствующая электронам длина волны де Бройля K=h/ mv) при ускоряющем напряжении 10 кВ равна 10 " м, что уже меньше размеров атома ( 10 m). В формирующих изображение системах электронных линз (магнитных и электростатических) из-за больших аберраций используются только узкие параксиальные пучки-с малыми апертурами ( 0,01 н-0,1), и все же разрешающая способность электронного микроскопа в сотни раз больше, чем оптического. Это позволяет разрешать детали, всего в несколько раз превосходящие размеры отдельных атомов. [c.371]

Эта величина во всех случаях определяет способность линзовой системы воспринимать тот или иной световой поток. Разрешающая способность микроскопа зависит от числовой апертуры его объектива. [c.30]

Разрешающая способность микроскопа при косом освещении возрастает примерно в два раза за счет увеличения угла отверстия объектива и более полного участия в образовании изображения световых лучей, отклоненных от своего первоначального направления вследствие явления дифракции света. [c.146]

Ширина реек в пределах пакета примерно одинакова и находится в диапазоне от нескольких микрон до долей микрона (обычно 0,1—0,2 мкм), т. е. может находиться на пределе разрешающей способности светового микроскопа и даже за этим пределом. Поэтому реечные кристаллы под световым микроскопом или совсем не видны, или же выявляются как тонкая структура пакетов. В связи с этим в качестве основного структурного элемента шлифа выступает пакет из реек (рис. 133), а не отдельные очень тонкие кристаллы. Поэтому мартенсит с такой структурой был назван массивным в отличие от игольчатого. В одном аустенитном зерне может образоваться несколько реечных пакетов. От зерен феррита, образующихся при нормальном превращении, пакеты реечного мартенсита отличаются не только внутренним строением из реек, которое может не выявляться под световым микроскопом, но и изрезанными вытянутыми контурами. [c.231]

Радикальное повышение разрешающей способности достигается в электронном микроскопе, где роль световых лучей выполняют электроны, фокусируемые электрическими и магнитными линзами. Электроны ведут себя подобно волнам с длиной волны [c.366]

Абсорбционные объекты дают контрастные изображения с хорошо выраженными границами между темными и светлыми частями. На них можно обнаружить все детали, которые способен разрешить микроскоп при заданной разрешающей способности. Напротив, изображения рефракционных объектов почти лишены контраста. В таких изображениях трудно, а часто и практически невозможно разрешить детали изучаемого объекта, хотя бы разрешающей способности микроскопа и было достаточно для этой цели. Причина такого различия между абсорбционными и рефракционными структурами состоит в том, что объектив микроскопа воспроизводит в плоскости изображения, а следовательно и на сетчатке глаза, то же распределение интенсивности светового поля, которое существует в плоскости объекта, а светочувствительные нервные окончания сетчатки реагируют именно на интенсивность световой волны, а не на ее фазу. [c.378]

Разрешающая способность электронных микроскопов значительно выше световых. Использование электронных лучей, обладающих очень малой длиной волны (0,04—0,12) 10 , дает возможность различать детали изучаемого объекта размерами до 0,2—0,5 нм. [c.11]

Появление электронного микроскопа, имеющего разрешающую способность, в десятки раз большую, чем световой микроскоп, позволило подробно изз чить такие важные элементы структуры, как выделения второй фазы при старении пересыщенных твердых растворов и, в частности, при отпуске закаленной стали, однодоменные ферромагнитные включения в высококоэрцитивных сплавах, структуру межкрнсталлитньгх прослоек и т. д. Однако следует учитывать, что при исследоважи объектов косвенными методами электронный микроскоп не дает возможности проводить фазовый анализ. Последний должен, как правило, сопровождать иссле- [c.31]

Появление электронного микроскопа, имеющего разрешающую способность, в десятки раз большую, чем световой микроскоп, позволило подробно изучить такие важные элементы структуры, как выделения второй фазы при старении пересыщенных твердых растворов и, в частности, при отпуске закаленной стали, одно до-менные ферромагнитные включения в высококоэрцитивных сплавах, структуру межкристаллитных 2 прослоек и т. д. Однако следует учитывать, что при исследовании объектов косвенными методами электронный микроскоп не дает возможности проводить фазовый анализ. Последний должен, ак правило, сопро- 4 вождать исследование структуры металла. При исследовании прямым или полупрямым методами фазовый анализ возможен непосредст-веннсУ в электронном микроскопе, настраиваемом для этого на диф-фракционную съемку в этом случае микроскоп играет роль электроно-графа. 8 [c.119]

Я перенес главу, посвященную основным фотометрическим понятиям, во введение, желая использовать правильную терминологию уже при описании явлений интерференции и оставив в отделе лучевой оптики лишь вопросы, связанные с ролью оптических инструментов при преобразовании светового потока. Заново написаны многие страницы, посвященные интерференции, в изложении которой и во втором переработанном издании осталось много неудовлетворительного. Я постарался сгруппировать вопросы кристаллооптики в отделе VIII, хотя и не счел возможным полностью отказаться от изложения некоторых вопросов поляризации при двойном лучепреломлении в отделе VI, ибо основные фактические сведения по поляризации мне были необходимы при изложении вопросов прохождения света через границу двух сред, с которых мне казалось естественным начать ту часть курса, где проблема взаимодействия света и вещества начинает выдвигаться на первый план. Я переработал изложение астрономических методов определения скорости света и добавил некоторые новые сведения о последних лабораторных определениях этой величины. Гораздо больше внимания уделено аберрации света. Рассмотрены рефлекторы и менисковые системы Д. Д. Максутова. Значительным изменениям подверглось изложение вопроса о разрешающей способности микроскопа я постарался отчетливее представить проблему о самосветя-щихся и освещенных объектах. Точно так же значительно подробнее разъяснен вопрос о фазовой микроскопии, приобретший значительную актуальность за последние годы. [c.11]

Вследствие известной ограниченности световой микроскопии (недостаточные глубина резкости и разрешающая способность) при изучении физических основ прочности материалов все чаще применяются методы прямого наблюдения за поведением дислокаций и образованием полос скольжения с помощью высоковольтного и растрового электронных микроскопов в широком диапазоне температур Эти методы тепловой электронной микроскопии, позволяющие осуществлять, например, исследование динамических свойств дислокаций in situ, вносят существенный вклад в изучение субми-кроскопических особенностей деформирования и разрушения материалов в условиях высоких и низких температур. [c.292]

УЛЬТРАМИКРОСК(ЗП—оптич. прибор для обнаружения мельчайших (коллоидных) частиц, размеры к-рых меньше предела разрешения (см. Разрешающая способность оптических приборов) обычных световых микроскопов. Возможность обнаружения таких частиц с помощью У. обусловлена дифракцией света на них. При сильном боковом освещении каждая частица в У. отмечается наблюдателем как яркая точка (светящееся дифракц. пятно) на тёмном фоне. Вследствие дифракции на мельчайших частицах рассеивается очень мало света, поэтому в У. применяют, как правило, сильные источники света. В зависимости от интенсивности освещения, длины световой волны, разности показателей преломления частицы и среды можно обнаружить частицы размерами от 20—50 нм до 1—5 мкм. По дифракц. пятнам нельзя определить истинные размеры, форму и структуру частиц У. не даёт оптич. изображений исследуемых объектов. Однако, используя У., можно установить наличие и численную концентрацию частиц, изучать их движение, а также рассчитать ср. размер частиц, если известны их весовая концентрация и плотность. [c.218]

Сама идея применения в микроскопии иных, не световых, лучей появилась сразу после открытия Аббе в 1873 году, когда стало ясно, что сравнительно большая длина волны видимого света ставит преграду на пути повышения разрешающей способности микроскопа. Единственным известным тогда видом излучения были так называемые катодные лучи. Но природа их была не изучена. Когда Дж. Дж. Томсон показал, что катодные лvчи представляют собой поток частиц — электронов, идея их использования в микроскопии умерла в зародыше. [c.100]

Одной из важнейших задач электронной микроскопии в химии, порошковой металлургии и в целом ряде других смежных областей являются исследования формы и размеров частиц тонкодисперных веществ, поскольку физические и химические свойства многих материалов часто очень сильно зависят от степени дисперсности вещества. Исследования такого рода с помощью обычного оптического микроскопа в большинстве случаев могут дать лишь весьма приближенную характеристику. Например, определение величины зерен, меньших 0,5 мк, в обычном микроскопе уже невозможно, поскольку эта величина близка к пределу разрешающей способности оптического светового микроскопа. Поэтому здесь на помощь приходит электронная микроскопия. [c.30]

Предел разрешения микроскопа определяется дифрахщюнными явлениями, возникающими в плоскости предмета,, микроструктура которого действует на световые волны подобно дифракционной решетке. >5аксимальная разрешающая способность микроскопа при еосогл осве-щепин определяется по формуле [iOO [c.89]

Иммерсионные жидкости. Отклонение световых лучей при переходе их через границы сред, имеющих разные показатели преломления, вызывает аберрации и потери света, что приводит к снижению разрешающей способности объективов и ухудшению качества изображений. Для устранения этих явлений пространство между препаратом и объективом микроскопа заполняют жидкостью, называемой иммерсионной. Как правило, иммерсионные жидкости пpимeняюf я при работе с короткофокусными объективами (менее 3 мм), дающими большое увеличение. Рабочие расстояния этих объективов очень малы (от 0,08 до 1,9 мм). [c.67]

Выше были проведены основные теоретические положения о разрешающей способности объектива и способы повышения разрешения. Однако во всех случаях рассуждения и построенные на их основе зависимости рассматривались относительно световых лучей, 1йправ-ленных параллельно оптической оси микроскопа. Если же для освещения препарата использовать косо падающие лучи, то при наиболее косом освещений, насколько оно возможно, разрешающая способность увеличится ровно вдвое. Пределом наклона световых луч.ей по отношению к оптической оси объектива следует считать угол, при котором световые лучи еще мoгyf попасть в объектив и который приблизительно равен половине апертурного угла используемого объектива. Таким образом, при косом освещении микрообъектов можно практически вдвое увеличить разрешающую способность объектива, не изменяя среды, в которой изучается препарат, и применяемого источника света (22, с. 146]. В табл. 4.3 приведены вычисленные значения разрешающей способности для наиболее распространенных объективов при вертикальном и наиболее, косо падающем свете при ис- [c.162]

Знаку равенства здесь соответствует введенное в 7.5 нормальное (равнозрачковое) увеличение (7.38), при котором весь проходящий через микроскоп световой поток попадает в глаз. Таким образом, нормальное увеличение совпадает с наименьшим увеличением, при котором полностью используется разрешающая способность объектива. Как и в случае телескопа, применение увеличений, превышающих нормальное, не может выявить новых деталей изображения и лишь снижает освещенность, но, как уже отмечалось, в некоторых случаях оно оказывается целесообразным по причинам физиологического характера. [c.371]

Значительное увеличение разрешающей способности в микроскопе можно получить при использовании пучков быстролетящих в вакууме электронов. Этот эффект взаимодействия электронных пучков с веществом нашел применение в электронных микроскопах [54 ]. Принципиально разрешение электронного микроскопа могло бы превосходить разрешение светового микроскопа в сотни тысяч раз, так как эквивалентная длина волны для электрона X = Н1(2теиу/ = 12,3 / -2, где Н — постоянная Планка V — ускоряющая разность потенциалов. При и = 100 кВ Я, = 0,042. Однако разрешение определяется не только явлениями дифракции, но и различными аберрациями электронных линз, используемых для фокусировки электронных пучков. Эти аберрации полностью не коррегируемы, хотя и несколько исправляются, главным образом диафрагмированием и применением электронных пучков малых апертур. Поэтому разрешение современных электронных микроскопов не превышает [c.184]

АББЕ ОСВЕТИТЕЛЬ, часть биологич. микроскопа, предназначенная для сосредоточения светового пучка, падающего на препарат, и регулирования ширины и направления этого пучка. Состоит из двустороннего плоско-вогнутого зеркала, двух- или трехлинзового конденсора и ирисовой диафрагмы. Диафрагма расположена впереди конденсора (считая по направлению света) близко от первой линзы посредством кремальеры м. б. смещена в сторону от оптич. оси конденсора. Кроме того диафрагму можно вращать вокруг оси конденсора, что дает возможность направлят на препарат косой пучок желаемой ширины под любым азимутальным углом. Конденсор вместе с диафрагмой может передвигаться вдоль оси микроскопа. Предусмотрено удобное пользование светофильтрами. Смысл применения такого осветительного устройства в том, что при освещении узким косым пучком разрешающая способность микроскопа в 1,5—2 раза больше, чем при центральном освещении или при широкой диафрагме. Для того чтобы всецело использовать разрешающую способность объектива микроскопа, необходимо, чтобы апертура конденсора была бы не меньше, чем апертура объектива. Наиболее совершенные конденсоры — трехлинзовые апланатические с [c.9]

В микроскопе МИМ-5 для фотографирования вместо призмы поли используется плоско-параллельная пластинка, покрытая на небольшом у ости тонким слоем алюминия. Для фотографирования такую пласти в той же плоскости, с тем чтобы лучи света, идущие от осветителя, п сток пластинки, покрытый алюминием. Этот участок пластинки отража большую часть светового потока и направляет его через объектив н Отраженные от микрошлифа световые лучи при обратном ходе минук ванную часть пластинки и попадают через проекционный окуляр в В этом случае, как и при использовании призмы полного отражени стр. 85), повышается яркость, а следовательно, и контрастность из снижается разрешающая способность объектива. [c.90]

Как известно, с помощью световых микроскопов можно изучать объекты, размеры которых больше 0.1 (х. Разрешающая способность этих микроскопов ограничивается в основном волновой природой света. Вследствие явления дифракции при самых оптимальных условиях лучшие световые микроскопы позволяют наблюдать частицы размером около одной трети длины световой волны, что для видимого света с длинами волн от 0.4 до 0.7 р, соответствует объектам размером не монее 0.2 ц, а для невидимых ультрафиолетовых лучей — объектам в 0.1 р. [c.243]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...