CÁC ĐẶC TÍNH QUAN TRỌNG NHẤT CỦA KÍNH HIỂN VI - CÔNG NGHỆ - 2026

Các đặc tính nổi bật nhất của kính hiển vi là khả năng phân giải, độ phóng đại của đối tượng nghiên cứu và độ nét. Những khả năng này cho phép nghiên cứu các đối tượng kính hiển vi và có ứng dụng trong các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau.

Kính hiển vi là một công cụ đã phát triển theo thời gian, nhờ việc áp dụng các công nghệ mới để cung cấp những hình ảnh đáng kinh ngạc và rõ ràng hơn nhiều về các yếu tố khác nhau là đối tượng nghiên cứu trong các lĩnh vực như sinh học, hóa học, vật lý, y học, trong số nhiều ngành khác.

Hình ảnh độ nét cao có thể thu được bằng kính hiển vi tiên tiến có thể khá ấn tượng. Ngày nay người ta có thể quan sát được các nguyên tử hạt với mức độ chi tiết mà những năm trước đây là điều không tưởng.

Có ba loại kính hiển vi chính. Được biết đến nhiều nhất là kính hiển vi quang học hoặc ánh sáng, một thiết bị bao gồm một hoặc hai thấu kính (kính hiển vi ghép).

Ngoài ra còn có kính hiển vi âm học, hoạt động bằng cách tạo ra hình ảnh từ sóng âm tần số cao và kính hiển vi điện tử, lần lượt được phân loại thành kính hiển vi quét (SEM, Scanning Electron Microscope) và kính hiển vi đường hầm (STM, Scanning Tunneling). Kính hiển vi).

Loại thứ hai cung cấp một hình ảnh được hình thành từ khả năng của các electron "đi" qua bề mặt của một chất rắn bằng cái gọi là "hiệu ứng đường hầm", phổ biến hơn trong lĩnh vực vật lý lượng tử.

Mặc dù cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mỗi loại kính hiển vi này khác nhau, nhưng chúng có chung một loạt các đặc tính, mặc dù được đo theo những cách khác nhau trong một số trường hợp, vẫn chung cho tất cả mọi người. Đây lần lượt là những yếu tố quyết định chất lượng của hình ảnh.

Các đặc tính chung của kính hiển vi

1- Sức mạnh của độ phân giải

Nó liên quan đến chi tiết tối thiểu mà kính hiển vi có thể cung cấp. Nó phụ thuộc vào thiết kế của thiết bị và đặc tính bức xạ. Thông thường thuật ngữ này bị nhầm lẫn với "độ phân giải" đề cập đến chi tiết thực sự đạt được bởi kính hiển vi.

Để hiểu rõ hơn sự khác biệt giữa năng lực phân giải và độ phân giải, cần phải lưu ý rằng năng lực phân giải trước đây là một thuộc tính của công cụ, được định nghĩa rộng hơn là "sự tách biệt tối thiểu của các điểm của đối tượng được quan sát có thể nhận thấy trong các điều kiện tối ưu ”(Slayter và Slayter, 1992).

Mặt khác, độ phân giải là khoảng cách tối thiểu giữa các điểm của đối tượng được nghiên cứu đã thực sự quan sát được, trong điều kiện thực, có thể khác với điều kiện lý tưởng mà kính hiển vi được thiết kế.

Chính vì lý do này, trong một số trường hợp, độ phân giải quan sát được không bằng mức tối đa có thể trong các điều kiện mong muốn.

Để có được độ phân giải tốt, ngoài sức mạnh của độ phân giải, cần có các đặc tính tương phản tốt, của cả kính hiển vi và vật thể hoặc mẫu vật cần quan sát.

2- Độ tương phản hoặc định nghĩa

Hình ảnh độ nét cao của một sinh vật đơn bào. Qua Youtube.

Thuộc tính này đề cập đến khả năng của kính hiển vi trong việc xác định các cạnh hoặc giới hạn của một vật thể so với nền của nó.

Nó là sản phẩm của sự tương tác giữa bức xạ (phát ra ánh sáng, nhiệt hoặc năng lượng khác) và đối tượng đang nghiên cứu, đó là lý do tại sao chúng ta nói về độ tương phản vốn có (của mẫu vật) và độ tương phản của dụng cụ (của chính kính hiển vi ).

Đó là lý do tại sao, bằng cách phân chia độ tương phản của công cụ, có thể cải thiện chất lượng của hình ảnh, để có được sự kết hợp tối ưu của các yếu tố thay đổi ảnh hưởng đến kết quả tốt.

Ví dụ, trong kính hiển vi quang học, sự hấp thụ (thuộc tính xác định độ sáng, tối, trong suốt, độ mờ và màu sắc quan sát được trong một vật thể) là nguồn tương phản chính.

3- Độ phóng đại

Phấn hoa nhìn qua kính hiển vi.

Còn được gọi là độ phóng đại, đặc điểm này không gì khác hơn là mối quan hệ số giữa kích thước của hình ảnh và kích thước của vật thể.

Nó thường được ký hiệu bằng một số kèm theo chữ "X", vì vậy kính hiển vi có độ phóng đại bằng 10000X sẽ cho hình ảnh lớn hơn 10.000 lần so với kích thước thực của mẫu vật hoặc vật thể đang quan sát.

Trái ngược với những gì người ta có thể nghĩ, độ phóng đại không phải là đặc tính quan trọng nhất của kính hiển vi, vì máy tính có thể có mức độ phóng đại khá cao nhưng độ phân giải rất kém.

Từ thực tế này, khái niệm về độ phóng đại hữu ích, tức là mức độ phóng đại, kết hợp với độ tương phản của kính hiển vi, thực sự cung cấp một hình ảnh chất lượng cao và sắc nét.

Mặt khác, độ phóng đại trống hoặc sai xảy ra khi vượt quá độ phóng đại hữu ích tối đa. Từ đó, dù tiếp tục phóng to hình ảnh sẽ không thu được nhiều thông tin hữu ích mà ngược lại, kết quả sẽ là hình ảnh lớn hơn nhưng mờ vì độ phân giải vẫn giữ nguyên.

Hình sau minh họa hai khái niệm này một cách rõ ràng:

Độ phóng đại trong kính hiển vi điện tử cao hơn nhiều so với kính hiển vi quang học đạt độ phóng đại 1500X đối với kính hiển vi tiên tiến nhất, mức độ phóng đại trước đây lên tới 30000X trong trường hợp kính hiển vi SEM.

Còn đối với kính hiển vi quét đường hầm (STM), phạm vi phóng đại có thể đạt tới mức nguyên tử gấp 100 triệu lần kích thước của hạt, thậm chí có thể di chuyển và đặt chúng theo những cách sắp xếp xác định.

phần kết luận

Điều quan trọng cần lưu ý là, theo các đặc tính được giải thích ở trên của mỗi loại kính hiển vi được đề cập, mỗi loại có một ứng dụng cụ thể, cho phép tận dụng những ưu điểm và lợi ích về chất lượng của hình ảnh một cách tối ưu.

Nếu một số loại có hạn chế trong một số lĩnh vực nhất định, chúng có thể được bảo vệ bởi công nghệ của những loại khác.

Ví dụ, kính hiển vi điện tử quét (SEM) thường được sử dụng để tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao, đặc biệt là trong lĩnh vực phân tích hóa học, mức độ mà kính hiển vi thấu kính không thể đạt được.

Kính hiển vi âm học được sử dụng thường xuyên hơn trong nghiên cứu các vật liệu rắn không trong suốt và mô tả đặc tính của tế bào. Dễ dàng phát hiện các khoảng trống bên trong vật liệu, cũng như các khuyết tật bên trong, vết gãy, vết nứt và các mục ẩn khác.

Về phần mình, kính hiển vi quang học thông thường tiếp tục hữu ích trong một số lĩnh vực khoa học vì tính dễ sử dụng, chi phí tương đối thấp và vì các đặc tính của nó vẫn tạo ra kết quả có lợi cho các nghiên cứu được đề cập.

Người giới thiệu

1. Hình ảnh hiển vi âm thanh. Được khôi phục từ: smtcorp.com.
2. Kính hiển vi âm học. Được khôi phục từ: soest.hawaii.edu.
3. Tuyên bố trống - Độ phóng đại sai. Được khôi phục từ: microscope.com.
4. Kính hiển vi, Sản phẩm được tạo ra như thế nào. Khôi phục từ: encyclopedia.com.
5. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) của Susan Swapp. Được khôi phục từ: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. và Slayter H. (1992). Kính hiển vi ánh sáng và điện tử. Cambridge, Nhà xuất bản Đại học Cambridge.
7. Stehli, G. (1960). Kính hiển vi và Cách sử dụng. New York, Dover Publications Inc.
8. Thư viện hình ảnh STM. Được khôi phục từ: research.watson.ibm.com.
9. Hiểu biết về kính hiển vi và mục tiêu. Phục hồi từ: edmundoptics.com
10. Phạm vi phóng đại hữu ích. Được phục hồi từ: microscopyu.com.