میکروسکوپ نوری

تعداد بازدید: 6359
چهارشنبه 03 دي 1393

میکروسکوپ نوری

میکروسکوپ های نوری (Optical microscope) در ابتدا به عنوان وسیله ای برای مشاهده اجسام کوچک ساخته شده بودند. ولی در حال حاضر از آن ها برای بررسی و اندازه گیری ویژگی های ریز ساختاری مواد استفاده می شود. امروزه میکروسکوپ های نوری برای مشاهده نمونه های زیستی، برش های بافت سلولی، مقطع نازک سنگ ها، ذرات خاک و ماسه، سطح صیقلی فلزات و سرامیک ها و نیز رنگدانه ها به کار می روند. اندازه گیری های میکروسکوپی را می توان به دو گروه اندازه گیری هندسی و نوری دسته بندی کرد. دسته اول شامل اندازه گیری طول، عرض و سطح یک شی به همراه شمارش تعداد اجزای موجود در میدان دید میکروسکوپ است. دسته دوم، بررسی ویژگی های نوری است که می توان از بازتابش نور، عبور نور، ضریب شکست و ویژگی های مربوط به نور قطبیده (شکست دوگانه) نام برد. بنابراین میکروسکوپ فقط وسیله ای برای دستیابی به بزرگنمایی بیشتر نیست بلکه با مطالعه دقیق نمونه ها و روش های مناسب می توان اطلاعات بسیاری در مورد آن ها بدست آورد.

اجزای میکروسکوپ نوری

اجزای میکروسکوپ نوری عبارتند از:

- سیستم تولید نور

- جمع کننده نور

-  صافی نور

- عدسی شیئی

- عدسی چشمی

اساس کار میکروسکوپ نوری

ساده ترین میکروسکوپ نوری که از اوایل قرن هفدهم میلادی مورد استفاده قرار می گرفته است، یک عدسی محدب (ذره بین) بوده است. سیستم این عدسی و مفاهیم آن در شکل زیر نمایش داده شده است. فاصله جسم از عدسی u است. اگر این فاصله بین f و 2f باشد، تصویر بزرگنمایی شده حقیقی و واژگون است. اگر جسم در فاصله کانونی یعنی بین صفر و f باشد، تصویر مجازی خواهد بود. اگر دیدن تصویر روی صفحه نمایش یا ثبت آن روی صفحه عکاسی مد نظر باشد، باید تصویر  حقیقی تشکیل گردد، بنابراین در این جا سیستمی که تصویر مجازی تشکیل می دهد مطلوب نیست.

اگر فاصله جسم تا عدسی بیش از 2f باشد تصویر کوچک می شود یعنی بزرگنمایی کمتر از 1 است. این پدیده یکی از مشخصه های مهم سیستم های نوری را نشان می دهد یعنی اثر سیستم نوری روی پرتوهای نور، به جهت تابش نور بستگی ندارد. این اصل، معکوس پذیری (reciprocity) نام دارد که توسط هلمهولتز در سال 1885 پیشنهاد شد. تغییرات اندازه تصویر با جابجایی، برای عدسی محدب در تصویر زیر مشاهده می شود.

 

نحوه ایجاد تصویر در میکروسکوپ نوری

رفتار یک عدسی محدب با فاصله کانونی f را می توان در رابطه عدسی نازک خلاصه کرد:

که در آن u فاصله شیئی (فاصله عدسی تا جسم) و v فاصله تصویری (فاصله عدسی تا تصویر) است. با در نظر گرفتن مثال های مشابه، بزرگنمایی یک تک عدسی مساوی v/u است که با جایگزینی آن در رابطه فوق خواهیم داشت:

از رابطه فوق نتیجه می شود که برای بزرگنمایی زیاد، حاصل عبارت u-f باید کوچک و مثبت باشد. این شرایط با قرار دادن جسم بلافاصله پس از نقطه کانونی عدسی فراهم می آید. در صورت استفاده از یک تک عدسی برای بزرگنمایی، معمولا تصویر جسم دارای اعوجاج خواهد بود. این اعوجاج به این دلیل به وجود می آید که فاصله های نقاط صفحه نمایش از عدسی متفاوت است.

 

نمودار میکروسکوپ نوری در شکل زیر مشاهده می شود. عدسی اول، عدسی شیئی (Objective lens) است که تصویری معکوس با بزرگنمایی V1-f1/f1 فراهم می کند و عدسی دوم،عدسی تصویری (Projector lens) است که تصویر نهایی را با بزرگنمایی V2-f2/f2 ایجاد می کند. در نتیجه تصویری که در نقطه C تصویر تشکیل می شود دارای بزرگنمایی M خواهد بود.

این تصویر می تواند روی صفحه نمایش مشاهده و یا روی صفحه عکاسی ثبت شود. در صورت نیاز به بزرگنمایی بیشتر می توان به سادگی یک عدسی تصویری دوم به سیستم اضافه کرد تا یک مرحله اضافی بزرگنمایی انجام دهد.

تا به حال فرض شد که جسم از خود نور تابش می کند و بنابراین در تصاویر فوق نشان داده شد که پرتوهای نور از جسم شروع و به صفحه نمایش ختم می شوند. در عمل ندرتا چنین است، بلکه می بایست نمونه را با یک منبع نوری مناسب روشن نمود. در نمونه شفاف نور از پشت و در نمونه مات از روبرو نور تابیده می شود. بنابراین میکروسکوپ های نوری به دو دسته تقسیم می شوند. بیولوژیست ها به بررسی مقاطع بسیار نازک بافت ها نیاز دارند و از میکروسکوپ نوری عبوری استفاده می کنند. دانشمندان علوم مواد یا زمین شناسان که با ساختار های سطحی نمونه های جامد سرو کار دارند از سیستم انعکاسی (reflection) استفاده می کنند.

 

میکروسکوپ نوری انعکاسی

 

میکروسکوپ نوری عبوری

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

پیروز مرعشی، اصول و کاربرد مبکروسکوپ های الکترونی و روش های نوین آنالیز، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران، 1383.

فرهاد گلستانی فرد، روش های شناسایی و آنالیز مواد، انتشارت دانشگاه علم و صنعت، 1383.

  Goodhew,P.J  Electron microscopy and Analysis, Taylor & Fran, 2001.

صفحه مهندسی مواد و متالورژی

مجله علمی ویکی پی جی

 

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

میکروسکوپ نوری از دید m-iau.ac.ir

میکروسکوپ مرکب از یک لوله تشکیل شده که در دو انتهای آن دو عدسی شئی نزدیک به شی مورد مطالعه و عدسی چشمی قرار دارد. تصویری که توسط عدسی شئی بوجود می‌ آید، بوسیله عدسی چشمی بزرگتر می‌شود. به این جهت بزرگنمایی آن بیش از قدرت یک عدسی است. در میکروسکوپهای پیشرفته ، دستگاه نوری پیچیده تر است. بدین ترتیب که در آنها علاوه بر لامپ ، یک کندانسور (مجموعه عدسیهای متمرکز کننده نور) و یک دیافراگم که شدت نور را کنترل می‌کند، قرار داده شده است. لامپی که در این نوع میکروسکوپها مورد استفاده قرار می‌گیرد، با ولتاژ کم کار می‌کند. لامپهای فراوانی برای این منظور وجود دارند که هرکدام نوری با شدت و طول موج مورد نظر تامین می‌کنند. بنابراین برای تفکیک دو نقطه نزدیکتر از 2500 آنگستروم باید از میکروسکوپ الکترونی استفاده کرد. زیرا طول موج الکترون از طول موج نور کمتر است. اولین میکروسکوپ الکترونی که ساخته شد، درست مانند میکروسکوپ نوری که شعاع نور را از داخل نمونه مورد مطالعه عبور می‌دهد، شعاع الکترون را از داخل مقطع بسیار نازکی عبور می‌دهد. چون تراکم مواد در تمام قسمتهای نمونه مورد مطالعه یکسان نیست، میزان الکترونی که از قسمتهای مختلف عبور می‌کند متفاوت است. درنتیجه تصویری از قسمتهای تاریک و روشن آن بدست می‌آید. میکروسکوپ الکترونی دارای یک قسمت لوله‌ای شکل است که الکترون می‌تواند آزادانه از آن عبور کند. در قسمت بالای لوله یک قطب منفی الکتریکی به شکل رشته سیم نازک وجود دارد که جنس آن از تنگستن است. این قسمت آنقدر حرارت داده می‌شود تا بتواند از خود الکترون آزاد کند. این عمل با ایجاد اختلاف پتانسیل از 20000 تا 100000 ولت بین کاتد و آند صورت می‌گیرد. در نتیجه یک شعاع الکترونی بسوی پایین قسمت لوله‌ای شکل شتاب داده می‌شود. به این سیستم تفنگ الکترونی می‌گویند. در طول لوله عدسیهایی همگرا اندازه و روشنایی شعاع الکترونی را قبل از برخورد با نمونه مورد مطالعه کنترل می‌کنند. مقطع مورد بررسی روی یک صفحه مشبک دایره شکلی قرار داده می‌شود. شعاع الکترونی پس از عبور از مقطع و قبل از این که به حد بزرگنمایی نهایی برسد، از میان عدسیهایی شئی عبور کرده و تنظیم می‌شود. سپس توسط عدسیهایی بر روی صفحه زیر میکروسکوپ منعکس می‌شود. چگالی بزرگنمایی بیشتر میکروسکوپها از 50 تا 800000 برابر است. صفحه زیر میکروسکوپ از مواد فسفردار (فسفید روی) پوشانیده شده که در مقابل پرتو الکترون از خود نور تولید می‌کند. در زیر این صفحه یک دوربین عکاسی قرار دارد که از تصویر روی صحنه عکس می‌گیرد. ميكروسكوپهاي مختلف داراي بزرگنمائي هاي متفاوتي ميباشند كه عموماً با وجود عدسيهاي گوناگون، تصوير نمونه مورد نظر چند برابر ميشود . اصول كلي در تمامي انواع ميكروسكوپها براساس عبور نور با طول موجهاي متفاوت از چندين عــدسي محدب ميباشد كه هرچقدر طول موج نور بكار رفته در ميكروسكوپ مزبور كوتاهتر باشد قدرت تفكيك و يا جــداكنندگي آن ميكروسكوپ بيشتر است . براي مثال قدرت تفكيك چشم انسان 1/0 ميليمتر ميباشد و ميكروسكوپ نوري معمولي 24/0 ميكرون...ادامه

میکروسکوپ نوری از دید wikipedia.com

The optical microscope, often referred to as the light microscope, is a type of microscope which uses visible light and a system of lenses to magnify images of small samples. Optical microscopes are the oldest design of microscope and were possibly designed in their present compound form in the 17th century. Basic optical microscopes can be very simple, although there are many complex designs which aim to improve resolution and sample contrast. Historically optical microscopes were easy to develop and are popular because they use visible light so that samples may be directly observed by eye.The image from an optical microscope can be captured by normal light-sensitive cameras to generate a micrograph. Originally images were captured by photographic film but modern developments in CMOS and charge-coupled device (CCD) cameras allow the capture of digital images. Purely digital microscopes are now available which use a CCD camera to examine a sample, showing the resulting image directly on a computer screen without the need for eyepieces...more

میکروسکوپ نوری از دید biologyreference.com

A light microscope (LM) is an instrument that uses visible light and magnifying lenses to examine small objects not visible to the naked eye, or in finer detail than the naked eye allows. Magnification, however, is not the most important issue in microscopy. Mere magnification without added detail is scientifically useless, just as endlessly enlarging a small photograph may not reveal any more detail, but only larger blurs. The usefulness of any microscope is that it produces better resolution than the eye. Resolution is the ability to distinguish two objects as separate entities, rather than seeing them blurred together as a single smudge. The history of microscopy has revolved largely around technological advances that have produced better resolution...more

میکروسکوپ اپتیکی
optical microscope
optical microscopy
light microscope
برچسب ها: میکروسکوپ نوریمیکروسکوپروش های آنالیز و شناسایی مواد
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و صنایع سرمایشی و گرمایشی مشهد 97
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی مشهد 97 &n ...بیشتر
بازديد دكتر خدابخش استاندار اذربايجان شرقی از مجتمع تجاری رفاهی باراما، گلزار شهدای شهر سهند، روستای تاريخی كندوان
بازديد دكتر خدابخش استاندار اذربايجان شرقی از مجتمع تجاری رفاهی باراما، گلزار شه ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97   ...بیشتر
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97 ...بیشتر
هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
  درباره همایش با توجه به تغییر و تحولات هر کشوری در مسیر توسعه ا ...بیشتر
دریافت لوح تقدیر هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
پاکمن مفتخر به دریافت لوح تقدیر و گواهینامه هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق ...بیشتر
هشتمین دوره نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96
عنوان: نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96 شهر:  ...بیشتر
سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی
عنوان: سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی شهر: ق ...بیشتر
اولین نیروگاه خورشیدی یزد به بهره برداری رسید
اولین نیروگاه خورشیدی استان یزد با حضور اسحاق جهانگیری معاون اول رییس جمهور و جم ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر