นาโนเทคโนโลยีเบื่องต้น .:: [Powered by Siam2Web.com รับทําเว็บไซต์ ทำเว็บไซต์ เว็บไซต์สำเร็จรูป ฟรีเว็บไซต์ สร้างเว็บไซต์]

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

Light microscope เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่พบอยู่ทั่วไป โดยเวลาส่องดูจะเห็นพื้นหลังเป็นสีขาว และจะเห็นเชื้อจุลินทรีย์มีสีเข้มกว่า
Dark field microscoe เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่มีพื้นหลังเป็นสีดำ เห็นเชื้อจุลินทรีย์สว่าง เหมาะสำหรับใช้ส่องจุลินทรีย์ที่มีขนาดเล็ก ที่ติดสียาก
Phase contrast microscope ใช้สำหรับส่องเชื้อจุลินทรีย์ที่ยังไม่ได้ทำการย้อมสี จะเห็นชัดเจนกว่า Light microscope
Fluorescence microscope ใช้แหล่งกำเนิดแสงเป็น อัลตราไวโอเลต ส่องดูจุลินทรีย์ที่ย้อมด้วยสารเรืองแสง ซึ่งเมื่อกระทบกับแสง UV จะเปลี่ยนเป็นแสงช่วงที่มองเห็นได้ แล้วแต่ชนิดของสารที่ใช้ พื้นหลังมักมีสีดำ

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

(Root) 20091220_53417.jpg

(Root) 20091220_53588.jpg

ข้อเปรียบเทียบกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงกับกล้องจุลทรรศน์แบบอิเล็กตรอน

ลักษณะที่เปรียบเทียบ	กล้องจุลทรรศน์บบใช้แสง	กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
1.แหล่งกำเนิดแสง	กระจกหรือหลอดไฟ	ปืนยิงอิเล็กตรอน
2.แสงที่ใช้	แสงสว่างในช่วงที่ตามองเห็นได้(ม่วง-แดง) ความยาวคลื่น 4,000-7,000 อังสตอม	ลำแสงอิเล็กตรอนความยาวคลื่นประมาณ 0.05 อังสตอม
3.ชนิดของเลนส์	เลนส์แก้ว	เลนส์แม่เหล็กไฟฟ้า
4.กำลังขยาย	1,000-5,000 เท่า	200,000-500,000 เท่า
5.ขนาดของวัตถุที่เล็กที่สุดที่มองเห็น	0.2 ไมโครเมตร	0.0004 ไมโครเมตร
6.อากาศในตัวกล้อง	มีอากาศ	สุญญากาศ
7.ภาพที่ได้	ภาพเสมือนหัวกลับดูได้จากเลนส์ตา	ภาพปรากฎบนจอรับภาพเรืองแสง
8.ระบบหล่อเย็น	ไม่มี	มีเนื่องจากเกิดความร้อนมาก

9.วัตถุที่ส่องดู

มีหรือไม่มีชีวิต

ไม่มีชีวิตเท่านั้น

ภาพที่ได้จากการส่องด้วยกล้อง Electron microscope

กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

เป็นกล้องที่ได้รับการพัฒนาจากอดีตอย่างมาก และใช้แสงที่ดีสุดในปัจจุบัน มีกำลังขยายถึง 2,000 เท่าเลยที่เดียว และเป็นกล้องที่ราคาถูกสามารถใช้ในงานละเอียดพอประมาณ แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ

1.กล้องจุลทรรศน์แบบที่ใช้แสงธรรมดา

2.กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้แสงแบบสเตอริโอ

กล้อง Electron microscope

เป็นกล้องที่ใช้อิเล็กตรอนในการทำงานแทนแสง สามารถขยายได้ถึง 500,000 เท่า จนเห็นโมเลกุลที่อยู่ในโครงสร้างต่างๆได้เลย แต่ด้วยความสามารถใหการขยายที่สูง ราคาของมันจึงสูงตามไปด้วย

มีทั้ง กล้องอิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน และ กล้องอิเล็กตรอนแบบส่องกราด

Advertising Zone Close