Věda a výzkum       Akademon       Vesmír       Osel       AVO       Chemagazín TOPlist       Kontakt 
Laboratorní průvodce - na titulní stranu
Databáze:   Laboratorní přístroje        Firmy        Zastoupení        E-obchody        Novinky 
Hledání:  
 
Ostatní:       Nástroje        Encyklopedie        Tabulky 
Kalendář :   15.10.2018 - 18.10.2018 Analýza anorganických látek 2018
  23.10.2018 - 26.10.2018 Gaudeamus Brno 2018
  25.10.2018 Webinar: Advances in Cell Culture Technology
  5.11.2018 - 7.11.2018 Příprava a užití referenčních matariálů a mezilaboratorního porovnání zkoušek VII
  15.11.2018 Inovační den: Automatizované řízení a e-mobilita
Reklama
Mikroskopické metody většiny typů - popis a porovnání

Už jste se zajímali o to, jaké oblasti velikostí pokrývají různé mikroskopické metody? V následujícím článku získáte přehled o mikroskopických metodách a jejich možnostech od 0,1 nm až po 1 mm. Jednotlivé metody (UV, elektronová, AFM, IČ apod.) jsou také vysvětleny.

Datum: 3.5.2018

mikroskopické metody, AFM, rentgenova, elektronová, UV, IČ, VIS


 

Sdílet na Facebooku   Odeslat na Twitter

 Následující obrázek vám ukazuje, jaké oblasti velikostí pokrývají jednotlivé mikroskopie:


Oblasti zvětšení

Obrázek uvedený výše se pokouší ve stručnosti ukázat možnosti jednotlivých mikroskopických metod. Samozřejmě není přesný a jednotlivé metody se více překrývají. Slouží jen jako přibližné vodítko pro ty, kteří se v mikroskopii vůbec neorientují. Také ukázky velikostí jednotlivých rozměrů jsou jen přibližné - je například velký rozdíl mezi atomem uranu a vodíku - jejich velikosti se liší o dva řády.

Zde je popis jednotlivých metod. Možná by stálo za zmínku, že jakoukoliv metodou lze pozorovat i větší předměty, než je jejich rozsah, ale běžně se toto nepoužívá:


VIS Mikroskopie

Jde o běžnou mikroskopii, která dokáže zobrazit předměty v oblasti vlnové délky viditelného světla (390 – 760 nm). Používá se standardní mikroskop (předmět, objektiv, okulár). Existuje více variant – polarizační, fluorescenční, transmisní, reflexní, interferenční, fázový kontrast. Předmět lze pozorovat okem či běžnou CCD kamerou. VIS mikroskopii lze použít v režimu standardního zvětšení mikroskopem či lupou i pro větší předměty, což se běžně používá.


IČ Mikroskopie

Jde o mikroskopii, jež musí používat speciální prvky k zobrazení záření běžnému oku neviditelné. IČ záření se člověku jeví jako tepelné záření. Mikroskop dokáže zobrazit oblast vlnových délek 760 nm až 1 mm. Základní uspořádání (předmět, objektiv, okulár) zůstává zachováno jako u optických mikroskopů, avšak pro zaznamenávání je vzhledem k charakteru záření nutné používat speciální fotomateriály citlivé na infračervené záření. Další odlišností je využití sférických zrcadel místo klasických čoček, protože infračervené záření je pohlcováno sklem a po průchodu sklem se neláme jako viditelné záření.


UV Mikroskopie

Jde o mikroskopii, jež musí používat speciální prvky k zobrazení záření běžnému oku neviditelné. Zobrazuje oblast vlnových délek 390 nm až 30 nm.
UV záření je děleno na více druhů podle vlnové délky. UV záření je vysoce energetické a tím pádem i hodně nebezpečné pro měřený vzorek. Běžné skleněné prvky jsou nahrazeny křemenným sklem, které UV záření propouští. Základní uspořádání (předmět, objektiv, okulár) je zachováno jako u optických mikroskopů. Jako snímač jsou použity speciální CCD kamery. Zdrojem osvětlení jsou obvykle specifické výbojky. Pod pojmem UV mikroskopie se také myslí Rentgenova mikroskopie.


Elektronová mikroskopie

Elektronová mikroskopie pracuje na podobném principu jako mikroskopie světelná, která využívá princip lupy ke zvětšení zorného úhlu. V případě světelného mikroskopu okulár funguje jako lupa, kterou se pozorovatel dívá na obraz vytvořený objektivem. Jak okulár tak objektiv představují soustavu dvou spojných čoček. U elektronové mikroskopie je to podobně, ale na rozdíl od světelné, která využívá proud fotonů a spojné skleněné čočky, v elektronové mikroskopii je proud fotonů nahrazený proudem elektronů a k nasměrování paprsků přes vzorek na obrazovku se používají elektromagnetické čočky (magnety). Pod elektromagnetickou čočkou si můžeme představit v podstatě cívku, která vytváří vhodně tvarované magnetické pole, které ovlivňuje dráhu elektronů. Zvětšení a rozlišovací schopnost jsou v elektronovém mikroskopu značně lepší a to hlavně díky mezní rozlišovací schopnosti. Ta je přímo úměrná vlnové délce dopadajícího záření. Protože elektrony mají kratší vlnovou délku než světlo, jejich rozlišovací schopnost je mnohokrát větší a dosahuje až 0,05 nm. Zvětšení ve špičkových mikroskopech může dosahovat až 10 000 000 x. Existuje více typů – transmisní a rastrovací.


Mikroskopie atomárních sil (AFM –Atomic Force Microscopy)


Podstatou mikroskopu je sonda z křemíkového nitridu umístěná na pružině ze stejného materiálu. Na pružinu míří laser a jeho paprsek se odráží do fotodetektoru. Velikost sondy je v řádu jednotlivých nanometrů.

V bezkontaktním režimu Sonda přejíždí nad povrchem zkoumané látky a vlivem kapilárních a Van der Waalsových sil (v řádech nanonewtonů) se ohýbá pružina. Paprsek z laseru mění úhel dopadu i odrazu a na fotodetektor dopadá v jiném místě.
V dalším, kontaktním režimu se pružina ohýbá v souladu s povrchem, jak se sonda dotýká hlubších a vyšších míst.
Informace o místech dopadu na detektor počítač použije pro modelaci zkoumaného povrchu. Modifikace AFM umožnějí také vizualizaci magnetických domén, nebo detekci jednotlivých molekul na základě specifického chování sondy.

Výhodou této metody je až miliardové zvětšení, které dovoluje zobrazovat jednotlivé molekuly, výsledný 3D obraz a možnost měřit v různých prostředích (vakuum, kapalina, vzduch...) bez speciálních úprav vzorku. Nevýhodou je velmi vysoká pořizovací cena a nízká rychlost.


Zdrojem informací byly především různé údaje z Wikipedie (https://www.wikipedie.cz), Wikiskripta (https://www.wikiskripta.eu/w/Mikroskopické_metody) a internetu obecně.


Autor: RNDr. Mojmír Adamec, Laboratorní průvodce

Reklama

Reklama