Hvaða atvinnugreinar nota sjónsmásjár mest?
Sjónsmásjáin er fornt og ungt vísindatæki. Það á sér 300 ára sögu frá fæðingu þess. Ljóssmásjáin er mikið notuð, svo sem í líffræði, efnafræði, eðlisfræði, stjörnufræði o.fl. í sumum vísindarannsóknum Allt án smásjár.
Sem stendur er það næstum orðið að ímynd vísinda og tækni. Þú þarft aðeins að sjá mynd hennar sem birtist oft í fjölmiðlum um vísindi og tækni til að sjá að þessi fullyrðing er sönn.
Í líffræði er rannsóknarstofan óaðskiljanleg frá tilraunabúnaði af þessu tagi, sem getur hjálpað nemendum að rannsaka hinn óþekkta heim; að skilja heiminn.
Sjúkrahús eru stærsti notkunarstaður fyrir smásjár, sem aðallega eru notaðar til að athuga upplýsingar eins og breytingar á líkamsvökva sjúklings, sýklar sem ráðast inn í mannslíkamann, breytingar á frumuvefjum o.s.frv., og veita læknum tilvísunar- og sannprófunaraðferðir til að móta meðferð. áætlanir. Í smáskurðlækningum er smásjáin eina tækið fyrir lækna; í landbúnaði, ræktun, meindýraeyðing og önnur vinna getur ekki verið án hjálpar smásjáarinnar; í iðnaðarframleiðslu, vinnsluskoðun og samsetningaraðlögun fíngerðra hluta og rannsóknir á efniseiginleikum eru allt mögulegar með smásjánni. Staður til að sýna hæfileika sína; sakamálarannsóknarmenn treysta oft á smásjár til að greina ýmsa smásjárglæpi, sem mikilvæg leið til að ákvarða raunverulegan morðingja; umhverfisverndardeildir þurfa einnig smásjár til að greina ýmis föst mengunarefni; jarðfræði- og námuverkfræðingar og menningarminjar sem fornleifafræðingar nota Vísbendingarnar sem smásjáin finnur geta dæmt djúpgrafnar steinefnaútfellingar eða ályktað um rykugan sögulegan sannleika; jafnvel daglegt líf fólks getur ekki verið án smásjár, eins og snyrti- og hárgreiðsluiðnaðurinn, sem getur notað smásjána til að greina húð- og hárgæði. Getur náð bestum árangri. Það má sjá hversu náið smásjáin er samofin framleiðslu fólks og lífi.
Samkvæmt mismunandi notkunartilgangi er hægt að flokka smásjár gróflega í fjóra flokka: líffræðilegar smásjár, málmsmásjár, steríósmásjár og skautunarsmásjár. Eins og nafnið gefur til kynna eru líffræðilegar smásjár aðallega notaðar í líflæknisfræði og athugunarhlutirnir eru að mestu gagnsæir eða hálfgagnsærir örlíkama; málmsmásjár eru aðallega notaðar til að fylgjast með yfirborði ógagnsæra hluta, svo sem málmfræðilega uppbyggingu og yfirborðsgalla efna; Þó að hluturinn sé stækkaður og myndaður er stefnumörkun hlutarins og myndarinnar miðað við mannsauga einnig í samræmi og dýptartilfinning er í samræmi við hefðbundnar sjónvenjur fólks; Skautunarsmásjár nota sendingar- eða endurkastseiginleika mismunandi efna fyrir skautað ljós til að greina mismunandi örhluti íhluti. Að auki er einnig hægt að skipta sumum sérstökum gerðum niður, svo sem öfug líffræðileg smásjá eða ræktunarsmásjá, sem er aðallega notuð til að fylgjast með ræktuninni í gegnum botn ræktunarílátsins; flúrljómunarsmásjá notar ákveðin efni til að gleypa tiltekið ljós með styttri bylgjulengd. Eiginleikar þess að senda frá sér tiltekið ljós með lengri bylgjulengd til að uppgötva tilvist þessara efna og dæma innihald þeirra; samanburðarsmásjáin getur myndað hliðstæðar eða lagðar myndir af tveimur hlutum á sama sjónsviði til að bera saman líkindi og mun á hlutunum tveimur.
Hefðbundnar ljóssmásjár eru aðallega samsettar úr ljóskerfum og vélrænni burðarvirkjum þeirra. Ljóskerfin innihalda hlutlinsur, augngler og þéttilinsur, sem öll eru flókin stækkunargler úr ýmsum sjónglerjum. Objektlinsan stækkar myndina af sýninu og stækkun þess M hlutur ræðst af eftirfarandi formúlu: M hlutur=Δ∕f' hlutur , þar sem f' hlutur er brennivídd hlutlinsunnar, og Δ má skilja sem fjarlægðina milli linsunnar og augnglersins. Augnglerið stækkar aftur myndina sem myndast af linsunni og myndar sýndarmynd í 250 mm hæð fyrir framan mannsaugað til athugunar. Þetta er þægilegasta athugunarstaðan fyrir flesta. Stækkun augnglersins M auga=250/f' auga, f' auga er brennivídd augnglersins. Heildarstækkun smásjáarinnar er afrakstur hlutlinsunnar og augnglersins, það er M=M hlut*M auga=Δ*250/f' auga *f; mótmæla. Það má sjá að minnkandi brennivídd hlutlinsunnar og augnglersins mun auka heildarstækkunina, sem er lykillinn að því að sjá bakteríur og aðrar örverur með smásjá, og það er líka munurinn á henni og venjulegum stækkunarglerum.
Svo, er hægt að hugsa sér að minnka f' hlutinn f' möskva án takmarkana, til að auka stækkunina, þannig að við getum séð fíngerðari hluti? Svarið er nei! Þetta er vegna þess að ljósið sem notað er til myndatöku er í meginatriðum eins konar rafsegulbylgjur, þannig að sveiflu- og truflunarfyrirbæri munu óumflýjanlega eiga sér stað meðan á útbreiðsluferlinu stendur, rétt eins og gárurnar á vatnsyfirborðinu sem sjást í daglegu lífi geta farið um þegar þú lendir í hindrunum , og tvær súlur af vatnsbylgjum geta styrkt hvor aðra þegar þær mætast Eða veikt það sama. Þegar ljósbylgjan sem gefin er út frá punktlaga, lýsandi hlut fer inn í linsuna, hindrar rammi linsunnar útbreiðslu ljóss, sem veldur dreifingu og truflunum. Það er röð ljóshringa með veikum og smám saman veikandi styrkleika. Við köllum miðlæga ljósa blettinn sem Airy diskinn. Þegar tveir ljósgeislapunktar eru nálægt ákveðinni fjarlægð munu ljóspunktarnir tveir skarast þar til ekki er hægt að staðfesta að þeir séu tveir ljósblettir. Rayleigh lagði fram dómstaðal og taldi að þegar fjarlægðin milli miðja ljósblettanna tveggja er jöfn radíus Airy-skífunnar, sé hægt að greina á milli ljósblettanna tveggja. Eftir útreikning er fjarlægðin milli ljósgeislapunktanna tveggja á þessum tíma e=0.61 入/n.sinA=0.61 I/NA, þar sem I er bylgjulengd ljóss, bylgjulengdin af ljósi sem mannsauga getur tekið á móti er u.þ.b. 0.4-0.7um, og n er brotstuðull miðilsins þar sem ljósgeislunarpunkturinn er staðsettur, svo sem í lofti, n ≈1, í vatni , n≈1,33, og A er helmingur opnunarhorns ljósgeislapunktsins við ramma hlutlinsunnar, og NA er kallað töluljósop hlutlinsunnar. Það má sjá af formúlunni hér að ofan að fjarlægðin milli tveggja punkta sem hægt er að greina á milli með linsunni er takmörkuð af bylgjulengd ljóssins og tölulegu ljósopi. Þar sem bylgjulengd skarpustu sjón manns auga er um 0.5um, og hornið A má ekki fara yfir 90 gráður, er sinA alltaf minna en 1. Hámarksbrotstuðull fyrir tiltæka ljósdreifandi miðill er um 1,5, þannig að e-gildið er alltaf meira en 0.2um, sem er lágmarksfjarlægð sem ljóssmásjáin getur greint. Stækkaðu myndina í gegnum smásjá, ef þú vilt stækka hlutpunktsfjarlægð e sem hægt er að greina með linsunni með ákveðnu NA-gildi sem er nógu mikið til að mannsaugað leysist úr, þarftu Me Stærri en eða jafnt og {{26 }}.15mm, þar sem {{30}}.15mm er tilraunagildi mannsauga Lágmarksfjarlægð milli tveggja örhluta sem hægt er að greina í 250mm fyrir framan augun, svo M Stærri en eða jafnt og (0,15∕0,61 tommur) NA≈500N.A, til að gera athugunina ekki of erfiða, er nóg að tvöfalda M, það er 500N. A Minna en eða jafnt og M Minna en eða jafnt og 1000N.A er hæfilegt úrval af heildarstækkun smásjáarinnar. Sama hversu mikil heildarstækkunin er, þá er hún tilgangslaus, vegna þess að tölulegt ljósop á linsunni hefur takmarkað lágmarksfjarlægð sem hægt er að leysa og það er ómögulegt að greina meira með því að auka stækkunina. Litlir hlutir eru nákvæmir.
Andstæða myndgreiningar er annað lykilatriði í sjónsmásjáum. Svokölluð andstæða vísar til svart-hvítu andstæðunnar eða litamunar milli aðliggjandi hluta á myndfletinum. Það er erfitt fyrir mannsaugað að dæma birtustigsmuninn fyrir neðan 0.02. er aðeins viðkvæmari. Fyrir suma athugunarhluti í smásjá, svo sem lífsýni, er birtustigsmunurinn á smáatriðum mjög lítill og hönnunar- og framleiðsluvillur sjónkerfis smásjáarinnar draga enn frekar úr birtuskilum myndarinnar og gera það erfitt að greina á milli. Á þessum tíma er ekki hægt að sjá smáatriði hlutarins skýrt, ekki vegna þess að heildarstækkunin er of lítil, né heldur er tölulegt ljósop á hlutlinsunni of lítið, heldur vegna þess að birtuskil myndplansins er of lítil.
Í gegnum árin hefur fólk unnið hörðum höndum að því að bæta upplausn og birtuskil smásjáarinnar. Með stöðugum framförum í tölvutækni og verkfærum eru kenningar og aðferðir ljóshönnunar einnig stöðugt bættar. Samhliða því að bæta hráefnisframmistöðu, ferli og stöðugar endurbætur á greiningaraðferðum og nýsköpun athugunaraðferða hafa gert myndgæði sjónsmásjánnar nálægt fullkomnun dreifingarmörkanna. Fólk mun nota sýnislitun, dökkt svið, fasaskilaskil, flúrljómun, truflun, skautun og aðrar athugunaraðferðir til að búa til sjónsmásjána. Hún getur lagað sig að rannsóknum á alls kyns sýnum. Þó að rafeindasmásjár, úthljóðssmásjár og önnur stækkunartæki hafi komið út í röð á undanförnum árum, og hafa yfirburði á sumum sviðum, eru þau enn ekki fáanleg hvað varðar ódýrleika, þægindi, innsæi og sérstaklega hentug til rannsókna á lífverum. Keppinautur við ljóssmásjána, sem heldur velli enn. Á hinn bóginn, ásamt leysi, tölvu, nýrri efnistækni og upplýsingatækni, er hin forna ljóssmásjá endurnærandi og sýnir kröftugan lífskraft. Stafræn smásjá, laser confocal skanna smásjá, nær-svið skanna smásjá, tveggja ljóseinda smásjá og Það eru ýmsar nýjar aðgerðir eða tæki sem geta lagað sig að ýmsum nýjum umhverfisaðstæðum koma fram í endalausum straumi, sem stækkar enn frekar notkunarsvið sjón smásjár. Hversu spennandi eru smásæjar myndir af bergmyndunum sem hlaðið er upp frá Mars flökkunum! Við getum alveg trúað því að sjónsmásjáin muni gagnast mannkyninu með uppfærðu viðhorfi.
