|
||
เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ระดับนาโน
Nanoscience Tools
ทำไม Electron microscope ถึงมีกำลังขยายสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง กล้องจุลทรรศน์ คือเครื่องมือที่สำคัญในการศึกษาชีววิทยาและช่วยให้เรามองเห็นในสิ่งที่เล็กมากอีกด้วย กล้องจุลทรรศน์ (Microscope) คือเครื่องมือขยายขอบเขตของประสาทสัมผัสทางตา ให้เห็นสิ่งที่ไม่สามารถเห็นด้วยตาเปล่า เช่น จุลินทรีย์ เซลล์เม็ดเลือด เป็นต้น กล้องจุลทรรศน์ชนิดที่พบได้มากที่สุด คือชนิดที่ประดิษฐ์ขึ้นเป็นครั้งแรก เรียกว่า กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (optical microscope) เป็นอุปกรณ์ใช้แสงอย่างหนึ่ง มีเลนส์อย่างน้อย 1 ชิ้น เพื่อทำการขยายภาพวัตถุที่วางในระนาบโฟกัสของเลนส์นั้นๆ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2475 ในประเทศเยอรมนี โดยนักวิทยาศาสตร์ 2 คน คือ แมกซ์ นอลล์ และ เอิร์นท์ รุสกา เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ลำอิเล็กตรอนแทนแสงธรรมดา กล้องแบบนี้มีหลักการทำงานคล้ายกับกล้องจุลทรรศน์ชนิดใช้แสง แต่แตกต่างกันที่ส่วนประกอบภายใน กล่าวคือ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะใช้ลำอิเล็กตรอนซึ่งมีขนาดเล็กมากวิ่งผ่านวัตถุและโฟกัสภาพลงบนจอเรืองแสง เลนส์ต่าง ๆ ในกล้องจะใช้ขดลวดพันรอบ ๆ แท่งเหล็กอ่อน เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้น ซึ่งสนามแม่เหล็กจะผลักกับประจุของอิเล็กตรอน ทำให้อิเล็กตรอนเบี่ยงเบนไปสู่เป้าหมายได้ หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือที่ช่วยในการมองวัตถุขนาดเล็ก ซึ่งเป็นเครื่องช่วยตาในการศึกษาลักษณะโครงสร้างของซลล์ให้ละเอียดยิ่งขึ้น ซึ่งกล้องจุลทรรศน์มีความสามารถขยายได้มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความสามารถในการแจกแจงรายละเอียด หมายถึง ความสามารถของกล้องจุลทรรศน์ในการแยกจุดสองจุดซึ่งอยู่ใกล้กันที่สุดให้มองเห็นแยกเป็นสองจุดได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ -ความยาวคลื่นแสงที่ส่องผ่านเลนส์ ซึ่งถ้าแสงมีความยาวคลื่นสั้น จะช่วยเพิ่ม resolving power -ความสามารถในการรวมแสงของเลนส์วัตถุ(numerical aperture of objective lens/NA) โดยที่ค่า NA ยิ่งมากภาพก็จะยิ่งคมชัดมากขึ้น
ข้อเปรียบเทียบกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงกับกล้องจุลทรรศน์แบบอิเล็กตรอน
ภาพที่ได้จากการส่องด้วยกล้อง Electron microscope
เป็นกล้องที่ได้รับการพัฒนาจากอดีตอย่างมาก และใช้แสงที่ดีสุดในปัจจุบัน มีกำลังขยายถึง 2,000 เท่าเลยที่เดียว และเป็นกล้องที่ราคาถูกสามารถใช้ในงานละเอียดพอประมาณ แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ 1.กล้องจุลทรรศน์แบบที่ใช้แสงธรรมดา 2.กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้แสงแบบสเตอริโอ เป็นกล้องที่ใช้อิเล็กตรอนในการทำงานแทนแสง สามารถขยายได้ถึง 500,000 เท่า จนเห็นโมเลกุลที่อยู่ในโครงสร้างต่างๆได้เลย แต่ด้วยความสามารถใหการขยายที่สูง ราคาของมันจึงสูงตามไปด้วย มีทั้ง กล้องอิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน และ กล้องอิเล็กตรอนแบบส่องกราด |
|
Online: 1 | Visits: 28,616 | Today: 3 | PageView/Month: 34 |