Різниця між світловим мікроскопом і електронним мікроскопом

• 2020

Потужність збільшення та роздільна здатність є ключовою різницею світлового мікроскопа від електронного мікроскопа, яка становить приблизно 1000X збільшення з роздільною потужністю 0, 2 мкм у світловому мікроскопі, а потужність електронного мікроскопа - 10, 00, 000X збільшення при потужності роздільної здатності 0, 5 нм або навіть менше .

Мікроскопи використовуються для того, щоб знати точну форму, функцію та інші особливості мікроорганізму, які невидимі неозброєними очима, хоча життєво важливі з біологічних аспектів. Слово мікроскоп взято з грецького слова, де " mikros " означає "малий", а " skopeo " означає "дивитися".

Використання лінз почалося в Європі в 16 столітті . Вважається, що голландські виробники окулярів Захарій Янсен та його батько Ганс першими винайшли складний мікроскоп у 16 ​​столітті. Пізніше Роберт Гук, Антон ван Левенгук, Джозеф Джексон Ліст та Ернст Абб продовжували просуватися і винайшли мікроскоп Phase Contrast.

Через кілька років Електронний мікроскоп був розроблений Ернстом Руськом та Максом Кноллом, із застосуванням у мікроскопі "електронів" замість видимого світла, що сприяло збільшенню роздільної здатності лінзи разом із збільшенням зображення, що очищається організмом.

Пізніше з винаходу скануючого тунельного мікроскопа почалося перегляд 3-D зображень, і це було розроблено Гердом Біннігом та Генріхом Рорером. Цей вміст забезпечить важливі моменти, що відрізняють світловий мікроскоп від електронного мікроскопа.

Порівняльна діаграма

Основи порівняння	Світловий мікроскоп	Електронний мікроскоп
Винайдено	Вважається, що голландські виробники окулярів Захарій Янсен та його батько Ганс першими винайшли складний мікроскоп у 16 ​​столітті.	У 1931 р. Фізик Ернст Руська та німецький інженер Макс Нолл.
Джерело для перегляду об’єкта	Видиме джерело світла.	Промінь заряджених частинок, тобто електронів.
Об'єктив використаний	Скляні лінзи.	Електромагнітні лінзи.
Збільшення	1000X.	10, 00, 000X.
Вирішальна сила	0, 2um.	0, 5 нм.
Екран	Екран проекції	Люмінесцентний екран.
Напруга	Не потрібно високої напруги електрики.	Потрібен електричний струм високої напруги (близько 50 000 вольт і вище).
Охолоджувальна система	Немає вимоги до системи охолодження.	Він має високу систему охолодження для того, щоб відводити тепло, отримане електричним струмом високої напруги.
Підготовка	Підготовка проби швидка і проста.	Комплексна підготовка.
Нитка	Жодна нитка не використовується.	Використовується вольфрамова нитка.
Радіаційний витік	Відсутній ризик радіації.	Існує ризик витоку радіації.
Доступність	Легко доступний і дешевший в курсі.	Не легкодоступно і дорого.
Видимість	Живий, а також мертвий зразок можна переглянути.	Можна переглядати лише мертві (нерухомі) організми.
	Вивчити детальну структуру організму важко.	Отримана 3D структура, завдяки якій легко вивчити структурні та інші деталі організмів.
	Отриманий природний колір зразка.	Виходить лише чорно-біле зображення.
	Зображення можна побачити безпосередньо.	Зображення видно лише на люмінесцентному екрані.

Визначення світлового мікроскопа

Інструмент, що використовується в лабораторіях для спостереження та вивчення менших організмів, називається мікроскопом. Світловий мікроскоп містить окуляр (очна лінза), трубку, грубо фокус, тонкий фокус, вирішальну частину носа, об'єктив, затискачі сцени, діафрагму, дзеркало, джерело світла, конденсатор, три-чотири об'єктиви.

Світловий мікроскоп використовує видиме світло в якості джерела для перегляду об'єкта, а також скляні лінзи / прозорі лінзи та проекційний екран. Оскільки ці мікроскопи прості в обробці, прості та легкі в роботі. Їх часто можна побачити в школах, лабораторіях коледжів, лікарях.

Мікроскоп базується на його роздільній потужності, збільшенні, використаних лінзах, джерелі для перегляду об’єкта. «Розв’язувальна сила» є найважливішою, яка полягає у здатності чітко розмежовувати два дуже малі та тісно пов’язані об’єкти. Чим менше буде відстань між об'єктами, тим тонкішим буде результат.

Світловий мікроскоп, який також називають оптичним мікроскопом, можна класифікувати як простий та складений мікроскоп. У простому типі застосовуються лише одиничні лінзи, такі як лупа, тоді як у складному типу кілька лінз використовуються для чіткого збільшення об'єктів.

Види світлового (складового) мікроскопа

1. Яскравий польовий мікроскоп.
2. Мікроскоп темного поля.
3. Фазовий контрастний мікроскоп.
4. Флуоресцентний мікроскоп.
5. Контрастний мікроскоп диференціальних перешкод.
6. Конфокальний мікроскоп.
7. Ультрафіолетовий мікроскоп.

Переваги і недоліки

Далі наведені переваги та недоліки світлового мікроскопа
Переваги

• Легко доступний, менш дорогий простий у користуванні.
• Можна побачити як живі, так і мертві організми.
• Немає ефекту збільшення.
• Отриманий природний колір зразка.
• Не потрібно високої напруги електрики.
• Зображення можна побачити безпосередньо.

Недоліки

• Збільшення лише до 1000X.
• Роздільна потужність всього 0, 2мм.
• Неможливо надати інформацію та структурну інформацію дуже малих організмів.
• Світло не йде по точному прямому шляху.
• Іноді підготовка зразка може порушити зразок.
• Хоча він містить детальну інформацію про морфологію біомолекул та біомолекулярних комплексів, але не може дати детальну інформацію про окремий атом.

Визначення електронного мікроскопа

В даний час електронний мікроскоп широко використовується вченими та науково-дослідними лабораторіями для отримання глибоких знань навіть про найменші мікроорганізми, а також для детального вивчення всіх їх характеристик. Як випливає з назви, Електронний мікроскоп використовує електрони замість видимого джерела світла для перегляду об’єктів.

Електронні мікроскопи - це найсучасніший тип мікроскопів. У 1920 році було визнано, що електрони, переміщуючись у вакуумі, вони поводяться як "легкі". Вони рухаються по прямих лініях і мають хвилеподібні властивості, довжина хвилі набагато коротша, ніж у видимого світла.

Види електронного мікроскопа

1. Скануючий електронний мікроскоп (SEM).
2. Передавальний електронний мікроскоп (ТЕМ).
3. Скануючий електронний мікроскоп.
4. Сфокусований іонний промінь та електронний мікроскоп.

Переваги і недоліки

Далі наведені переваги та недоліки Електронного мікроскопа
Переваги

• Роздільна потужність менше 0, 5 нм, що в 400 разів краще, ніж типовий світловий мікроскоп.
• Збільшення в 10, 00 000X разів.
• Виходить 3D-зображення
• Довжина хвилі в 100 000 разів коротша, ніж видиме світло, отже, значно більша чіткість.
• У міру роздільної здатності лише 0, 2 нм електронний мікроскоп створює детальне зображення органел, присутніх всередині клітин.

Недоліки

• Випускаються лише чорно-білі зображення.
• Комплекс в експлуатації.
• Занадто дорого, не так легко.
• Можна переглядати лише мертві (нерухомі) організми.
• Зображення можна побачити лише на люмінесцентному екрані.
• Ризик витоку радіації.

Ключові відмінності між світловим мікроскопом та електронним мікроскопом

Нижче наведені основні відмінності світлового мікроскопа від електронного мікроскопа:

1. Світловий мікроскоп використовує видиме світло, а Електронний мікроскоп використовує електрони (пучок заряджених частинок) для перегляду об’єкта.
2. Потужність збільшення та вирішення також залежить від обох. Світловий мікроскоп збільшує приблизно 1000X з роздільною потужністю 0, 2 мкм, тоді як Електронний мікроскоп збільшує 10, 00 000X і роздільну потужність до 0, 5 нм .
3. У проекційному екрані світлового мікроскопа та скляній лінзі використовуються флюоресцентний екран Electron Microscope та електромагнітний екран.
4. Живий і природний колір зразка виходить, але одержують мертвий (нерухомий), чорно-білий, але 3D-зображення .
5. Легкі мікроскопи прості в управлінні, менш дорогі і легко доступні, Електронний мікроскоп - дорогий і непростий в обробці.
6. Вважається, що голландські виробники окулярів Захарій Янсен та його батько Ганс першими винайшли складений мікроскоп у 16 ​​столітті, тоді як Електронний мікроскоп були винайдені фізиком Ернстом Руськом та німецьким інженером Максом Нолллом у 1931 році .
7. Існує потреба у високій напрузі, яка становить близько 50 000 і вище в Електронному мікроскопі разом із системою охолодження, яка необхідна для виведення тепла, що утворюється внаслідок високої напруги. У випадку світлового мікроскопа такої вимоги немає.
8. Вольфрамова нитка використовується в електронному мікроскопі, навіть існує ризик витоку, в той час як у світловому мікроскопі немає ризику випромінювання.

Висновок

Хоча обидва мікроскопа важливі і мають деякі позитивні та негативні фактори, в даний час електронні мікроскопи широко використовуються вченими в науково-дослідній лабораторії для детального вивчення організмів, тоді як світлі мікроскопи використовуються в школах, коледжах, лабораторіях для огляду організмів, які легко видно через нього.

Ще раніше ми не знали таких захворювань, як туберкульоз, черевний тиф, дизентерія, кір тощо, а також їх причини та засоби, але з моменту винаходу мікроскопа вчені змогли їх усунути.