Микроскоп световой разрешение

Для определения фрактальной размерности требуется использование оптической микроскопии в широком интервале изменения увеличения и разрешения. Это достигается при комбинировании световой, сканирующей электронной и трансмиссионной электронной микроскопии (в отдельных случаях также используют ионную туннельную электронную микроскопию). [c.92]

В объективах современных микроскопов числовая апертура достигает значительных величин. Для сухих систем п = 1 и sin и практически доходит до 0,95, так что возможно разрешение деталей, имеющих размеры около половины длины световой волны. С иммерсионными системами достигается разрешение в полтора раза большее. [c.354]

Разрешение светового микроскопа, мкм......... 0,7 [c.498]

Разрешение светового микроскопа, мкм [c.499]

Из всего сказанного следует, что именно волновые свойства света определяют предел разрешения в оптических приборах. В дальнейшем были предприняты попытки отказаться от световых волн и использовать для получения изображения в микроскопе более мелкие частицы материи электроны, а затем и нейтроны. Использование для этой цели электронов привело к возникновению новых приборов — электронных микроскопов. [c.370]

Из предыдущего раздела следует, что при исключении воздушного зазора между эмульсией и образцом и утонении слоя эмульсии до 0,1—0,2 мкм можно достичь авторадиографического разрешения, лимитируемого лишь величиной зерна эмульсии условиями экспозиции и фотопроцесса. Разрешение остается высоким даже при наличии тонкой рассеивающей пленки между эмульсией и образцом Полученное разрешение может быть полностью реализовано лишь при увеличениях 1500—2000 и более что соответствует предельному полезному увеличению светового микроскопа. Кроме этого, если эмульсионный слой копирует рельеф образца, глубина резкости светового микроскопа недо- [c.472]

Таким образом, в новом методе уже не нужно исправлять сферическую аберрацию электронных линз. Размер отверстия может быть намного больше величины предельно допустимой в обычной электронной микроскопии. Для достижения некоторого определенного разрешения необходимо только воспроизвести аберрации с той же самой точностью, с которой они должны быть исправлены. Таким образом, трудности переносятся из области электронной оптики в область световой, где могут быть изготовлены преломляющие поверхности любой формы без ограничений, накладываемых в электронной оптике теорией электромагнитного поля. От электроннооптической части схемы мы требуем лишь определенной умеренной стабильности в работе, достаточной для того, чтобы избежать слишком частой юстировки оптической системы. [c.222]

После СП деформации ЗСВ были впервые обнаружены в работах [132, 133], где перераспределение дисперсных выделений изучали в световом микроскопе и несколько позднее методом микро-рентгеноспектрального анализа [2]. Было установлено образование обедненных зон у поперечных границ, тогда как обогащения вблизи продольных границ обнаружено не было. По-видимому, такой результат связан с использованием методик, имеющих относительно малое разрешение, что не позволило установить все особенности перераспределения частиц (или легирующих элементов), посколь- [c.60]

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]

Так как в большинстве случаев исследуемые под микроскопом объекты очень малы и могут быть сравнимы с длиной световой волны, то качество изображения и определение пределов разрешения оптической системы можно оценить лишь, исходя из представлений о волновой природе света. Последняя позволяет рассматривать процесс образования изображения микроскопического объекта как результат дифракционного и интерференционного явлений, возникающих при прохождении света через объект и оптическую систему микроскопа. [c.31]

Система бегущий луч по сравнению с обычной телевизионной системой обеспечивает более высокое качество изображения, имеет больший динамический диапазон, быстродействие, высокое пространственное разрешение. Ее недостатки конструктивная сложность, невозможность контроля больших объектов из-за падения яркости при увеличении масштаба изображения, снижение световой чувствительности из-за отсутствия процесса накопления сигнала. Эти устройства применяют в микроскопах для контроля малых объектов. [c.503]

Использование когерентного излучения позволило создать принципиально новый метод проекционной микроскопии, основанный на применении квантовых усилителей света. Объект с помощью объектива освещается монохроматическим светом от лазера на парах меди. Отраженный от объекта свет проходит активную среду, усиливается и проектируется на экран. Когерентные микроскопы обеспечивают высокое пространственное разрешение (1 мкм при увеличении порядка 1000. .. 1500) при яркости изображения, недоступного обычным световым микроскопам. Особенностью микроскопа являются возможность фокусировки мощного лазерного излучения на любом элементе объекта и возможность осуществлять его коррекцию. [c.509]

При отмеченных выше оптимальных теоретических условиях, т. е. максимальной угловой апертуре для светового конуса, преломляемого объективом, заполнении пространства объекта иммерсионным маслом с коэффициентом преломления п= 1,52 и синем свете с Х = 4500 А (450 нм), предельное разрешение оптического микроскопа будет равно [c.12]

Увеличение разрешающей силы микроскопа. Из выражения разрешающей силы микроскопа видно, что суш,ествуют два пути ее увеличения а) увеличение числовой апертуры б) уменьшение длины волны света, в котором рассматривается объект. Числовую апертуру можно увеличить как увеличением угла апертуры, так и увеличением показателя преломления окружаюш,ей объект среды. Увеличення п можно добшъся, погружая объект в прозрачную жидкую Среду с возможно большим показателем преломления (со-ответствуюш,ие микроскопы называются иммерсионными). Однако, как известно, для оптически более плотных прозрачных жидкостей /г лг 1, 6, что не приводит к существенному увеличению разрешающей силы. Увеличение разрешающей силы за счет увеличения апертуры также ограничено, так как в предельном случае sin и = = 1. В реальных случаях можно добиться значения sin и = 0,95 при /г = 1. Это означает, что возможно разрешение деталей объекта размером порядка половины длины световой волны. [c.203]

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]

Одним из наиболее ярких достижений лазерной физики последнего времени, несомненно, стала разработка методов генерации и формирования световых импульсов длительностью — фемтосекундных импульсов, под огибающей которых укладывается всего лишь несколько периодов колебаний. Радикальное сокращение временных масштабов сопровождалось впечатляющим прогрессом физики и техники сверхкоротких световых импульсов. В огромной мере расширились возможности спектроскопии быстропротекающих процессов (в этой связи последствия перехода к фемтосекундным импульсам справедливо сравнивают с революционными изменениями в пространственном разрешении оптических приборов, последовавшими за изобрете-,нием микроскопа), прогрессировали физика лазерного воздействия на вещество и техника получения сверхсильных световых полей, возникли новые направления в оптической обработке информации, были сформулированы новые подходы в разработке генераторов сверхкоротких рентгеновских и акустических импульсов, электронных Qry TKOB. Речь идет, таким образом, об очень широкой области, многие разделы которой далеко выходят за рамки традиционной физической и прикладной оптики. [c.7]

Новый, голографический принцип может быть применен во всех случаях, когда имеется достаточно интенсивный источник когерентного монохроматического излучения, позволяющий получить расходящуюся дифракционную картину при относительно сильном когерентном фоне. В то время как его применение в электронной микроскопии, по-видимому, позволит достичь разрешения, не доступного для обычных электронных микроскопов, вероятно, все же более заманчивы перспективы применения нового метода в области световой оптики, где открывается возможность регистрации на одной фотографии информации о трехмерных объектах. В процессе восстановления можно сфокусировать последовательно одну плоскость за другой так, как будто сам предмет расположен в исходном положении, хотя искажения, обусловленные влиянием различных частей предмета, не лежащих в резко фокусируемой плоскости, при когерентном освещении больще, чем при некогерентном. Вполне возможно, что в световой оптике, где допустимо расщепление пучков, будут найдены такие методы использования когерентного фона, которые позволят улучшить разделение предмета по глубине, а также подавить влияние сопряженной волны более эффективно, нежели это было сделано в исследованных здесь простейших схемах. [c.269]

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]

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]

Л разрешения предполагалось, что две точки предмета Si и S2 представляют собой некогерентные точечные источники, и в плоскости создаваемого оптической системой изображения происходит простое наложение дифракционных картин от каждого из них. Несамосветящийся объект должен быть освещен каким-либо источником света. Если этот источник точечный, то световые колебания в точках Si и S2 освещаемого им предмета когерентны. Любой реальный источник имеет конечные размеры, поэтому в общем случае световые колебания в близких точках Si и S2 освещаемого предмета будут частично когерентны. Степень пространственной когерентности 712 световых колебаний в точках Si и S2 зависит от расстояния Z между ними и от угловых размеров источника света (см. 5.5). Когда применяется оптическая осветительная система (конденсор), отображающая светящуюся поверхность источника на плоскость объекта (рис. 7.32), роль углового размера источника играет выходная апертура 2uo осветителя в пределах центрального максимума дифракционной картины от его оправы световые колебания частично когерентны, ибо каждая точка источника отображается конденсором в виде кружка конечных размеров. Радиус этого круж-ка, т. е. размер области когерентности, порядка К/ио- Если апертура осветителя мала по сравне-нию с числовой апертурой объектива микроскопа, то расстояние Zmin между точками Si и S2, лежащими на пределе разрешения, много меньше ширины дифракционного кружка от оправы конденсора и световые колебания в Si и S2 можно считать полностью когерентными. [c.372]

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]

Чрезвычайно малый коэфф. преломления и инертность к электрич. и магн. полям, свойственные рентгеновским лучам, не позволяют пользоваться диоптрийной оптикой для их фокусировки. Для этого можно использовать явление полного внешнего отран ения от изогнутых зеркальных поверхностей или от])аже-ние от кристаллографич. плоскостей. Вследствие малости длины волны рентгеновского излучения теоретич. предел разрешения рентгеновского микроскопа на 2—3 порядка выше, чем для светового микроскопа. [c.422]

Следовательно, при оптимальных теоретических условиях, т. е. при максимальной угловой апертуре светового конуса, преломляемого объективом (51па= 1), а также при использовании жидкости с высоким коэффициентом преломления (рис. 6) и синего света с А, = 4500 А (450 нм) , предел разрешения оптического микроскопа будет равен 18 мкм. [c.11]

Объективы микроскопов всегда находятся в непосредств. близости от объекта. Их фокусные расстояния невелики от 30—40 мм до 2 мм. К основным оптич. хар-кам О. микроскопов относятся числовая апертура А, равная пхвти где П1 — показатель преломления среды, в к-рой находится объект, и — половина угла раствора светового пучка, попадающего в О. из точки объекта, лежащей на оптич. оси О. линейное увеличение р линейные размеры 21 поля зрения, резко отображаемого О. расстояние от плоскости объекта до плоскости изображения. Значением А определяется как освещённость изображения, прямо пропорциональная А , так и линейный предел разрешения микроскопа, т. е. наименьшее [c.481]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...