“ประดับประดาด้วยชุดเกราะสีดำ [สีดำ] ที่ขัดเงาอย่างน่าสงสัย” และ “หมุดแหลมมากมาย เกือบจะเหมือนขนนกของเม่น” แม้ว่าคนทั่วไปจะนึกถึงหมัดไม่มากนัก แต่นี่เป็นคำอธิบายของโรเบิร์ต ฮุกเกี่ยวกับสัตว์ชนิดนี้ในหนังสือขายดีอันดับ 1 ที่ชื่อในปี 1665 ของเขา หนังสือเล่มนี้ประกอบด้วยภาพพืชและสัตว์ที่วาดด้วยรายละเอียดที่ชวนให้หลงใหล เผยให้เห็นวัตถุที่คุ้นเคยพร้อมลักษณะ
และโครงสร้าง
ที่ไม่คุ้นเคย ซึ่งไม่ได้เป็นเพียงการอนุมานเท่านั้น แต่มองเห็นได้จริงๆ ด้วยความช่วยเหลือของกล้องจุลทรรศน์ งาน แสดงถึงการเปลี่ยนเกียร์ในการปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์กล้องจุลทรรศน์มีความก้าวหน้ามาไกลตั้งแต่กล้องจุลทรรศน์แบบผสมในศตวรรษที่ 17 ที่ฮุคใช้ ซึ่งเลนส์นูนสองอันสร้างภาพ
ขยาย นอกจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงซึ่งใช้แสงที่มองเห็นเป็นหลักแล้ว ขณะนี้เรามีเทคนิคการถ่ายภาพอื่นๆ มากมายที่ใช้อิเล็กตรอน รังสีเอกซ์ แรงอะตอม และวิธีการอื่นๆ นอกเหนือจากนั้น สิ่งเหล่านี้จำนวนมากมีความละเอียดที่สูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ดังนั้นเทคนิคดั้งเดิมนี้จะตามทันหรือไม่
อะไรจะจำกัดขอบเขตของมัน และทำไมต้องพยายามปรับปรุงสิ่งที่ล้าสมัย? แม้ว่าเทคนิคอื่นๆ กำลังแยกอะตอม แต่กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงก็ยังคงมีฐานแฟนคลับอยู่ เพราะในบางแง่ คุณก็ยังมองเห็นได้มากขึ้น เมื่อวัตถุได้รับแสงสว่างเป็นจังหวะ วัตถุจะสามารถทำสิ่งต่างๆ ได้หลายอย่างด้วยพลังงาน
วัตถุสามารถกระจาย ส่ง หรือดูดซับแสง ทำให้โมเลกุลสั่นในรูปแบบต่างๆ อิเล็กตรอนที่น่าตื่นเต้นในวงโคจรต่างๆ หรือทำให้พวกมันสั่นพ้องพร้อมเพรียงกัน แผนที่สเปกตรัมของสิ่งที่แสงทำในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ จึงให้ข้อมูลที่สำคัญแก่นักวิจัยเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้าง
ของตัวอย่างและสภาพแวดล้อม เทคนิคอื่นๆ อาจให้การตอบสนองที่ขึ้นกับพลังงานในระดับหนึ่ง แต่สเปกตรัมออปติคัลมีความสมบูรณ์เป็นพิเศษ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงยังหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องแช่แข็งตัวอย่าง เก็บตัวอย่างไว้ในสุญญากาศหรือใช้อิเล็กตรอนและสนามไฟฟ้ามหาศาล
ดังนั้นจึงเหมาะ
อย่างยิ่งสำหรับการดูเซลล์ที่มีชีวิตและตัวอย่างที่ละเอียดอ่อนอื่นๆน่าเสียดายที่กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงช่วยให้คุณไปได้ไกลเท่านั้น ไวรัสเช่น HIV มีขนาดเพียง 140 นาโนเมตร แต่เป็นเวลานานแล้วที่สิ่งใดก็ตามที่เล็กกว่าสองสามร้อยนาโนเมตรถือว่าเกินขอบเขตของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
นั่นหมายความว่าคุณไม่สามารถใช้มันเพื่อสร้างภาพ เช่น การกระจายของโปรตีนรอบๆ เซลล์ประสาทหรือไวรัส ทำให้คุณไม่มีข้อมูลเชิงลึกว่าเซลล์เหล่านี้ทำงานอย่างไร หรือวิธีหยุดการทำงานของเซลล์เหล่านี้ สมมติฐานนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับข้อจำกัดในทางปฏิบัติของเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์ในยุคปัจจุบัน
เลนส์และขีดจำกัดเมื่อแสงจากจุดสองจุดที่แยกกันผ่านเลนส์นูน แสงจะหักเห – เส้นทางของรังสีจะโค้งเข้าหากัน ซึ่งหมายความว่าเมื่อแสงตกกระทบเรตินา จะเหมือนกับว่าจุดต่างๆ นั้นอยู่ห่างจากกันมากขึ้น ในสายตาของจิตใจ ระยะห่างระหว่างพวกเขาจะถูกขยาย ด้วยเครื่องมือที่ใช้เลนส์เดี่ยวธรรมดาๆ
เช่น ตาที่เฉียบแหลม ความอวดรู้ในการให้แสง และความอดทนที่ไม่ธรรมดา ลูกชายของช่างตัดเสื้อชาวดัตช์มีชื่อเสียงโด่งดังในการมองเห็นจุลินทรีย์เป็นครั้งแรกเขียนในปี 1673 สิ่งที่เขารายงานว่าพบเห็นนั้นแท้จริงแล้วคือแบคทีเรียและจุลินทรีย์ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน โดยทั่วไปมีขนาด 0.5–5 μm
(ดังนั้นยังคงมีขนาดที่ใหญ่กว่าไวรัสหลายลำดับ) เมื่อฮุคยืนยันข้อสังเกตเหล่านี้ เขาใช้กล้องจุลทรรศน์แบบผสมที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งเป็นเครื่องมือที่มีเลนส์ “ช่องมองภาพ” เพิ่มเติมซึ่งจะขยายภาพที่ขยายแล้วของวัตถุที่เกิดจากเลนส์ “วัตถุ” ตัวแรก กล้องจุลทรรศน์แบบผสมสามารถเป็นเครื่องมือ
ที่มีประสิทธิภาพและใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน แต่ก็ยังห่างไกลจากการแก้ไขไวรัสอุปสรรค์คือการเลี้ยวเบนที่เกิดขึ้นเมื่อแสงผ่านรอบวัตถุหรือผ่านรูรับแสง หน้าคลื่น “ระนาบ” ตรงจะกลายเป็นเส้นโค้งที่แพร่กระจายเหมือนวงแหวนรอบก้อนกรวดที่ตกลงไปในสระน้ำ เมื่อคลื่นเหล่านี้ซ้อนทับกัน
จะเกิดสัญญาณ
รบกวน โดยเพิ่มความเข้มแสงสูงสุดเป็นสองเท่าหรือตัดกันเป็นคลื่น ระยะห่างที่จำกัดระหว่างวัตถุที่แก้ไขได้ปรากฏขึ้น – ยิ่งเข้าใกล้และจุดสูงสุดจะทับซ้อนกันจนแยกไม่ออก ในปี พ.ศ. 2416 ได้นิยามระยะทางที่แก้ไขได้แบบ “จำกัดการเลี้ยวเบน” นี้อย่างมีชื่อเสียงdในความสัมพันธ์ที่สลักด้วย
หินบนอนุสรณ์สถานของเขาในเมืองเยนา ประเทศเยอรมนี: d > λ/2 n sinϑ โดยที่ λ คือความยาวคลื่นของแสงและnsinϑ เรียกว่ารูรับแสงเชิงตัวเลข เป็นผลคูณของดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์ของวัสดุและไซน์ของครึ่งมุมของกรวยแสงสูงสุดที่สามารถเข้าหรือออกจากระบบเลนส์ได้
ในช่วงหลายทศวรรษต่อมาตามคำจำกัดความ เกี่ยวกับขีดจำกัดการเลี้ยวเบน ความเร็วของแสงพบว่าคงที่ รังสีเอกซ์และกัมมันตภาพรังสีถูกค้นพบ พลังงานและสสารได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเทียบเท่ากัน และสมมติฐานควอนตัมไม่ได้ทำให้สับสนเฉพาะความแตกต่างระหว่างคลื่นและอนุภาค แต่ยังรวมถึง
ความแน่นอนในการวัดเวลาและพลังงาน ตลอดจนตำแหน่งและโมเมนตัมด้วย ซึ่งกลายเป็นปัญหา ในขณะที่ขีดจำกัดการเลี้ยวเบนยังคงอยู่ หรืออย่างน้อยก็มีสำหรับแสง “สนามระยะไกล”แต่เป็นข้อจำกัดทางกายภาพพื้นฐานที่จำกัดความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงใดๆ ที่ทำจากเลนส์
ซึ่งเขารายงานในปี 2542 ในไม่ช้าก็สร้างแรงบันดาลใจให้กับผู้อื่น การทำให้โมเลกุลบางส่วนไม่เรืองแสง หรือการทำงานกับสวิตช์เปิด-ปิดการเรืองแสงโดยใช้เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นต่างกัน กลายเป็นกุญแจสำคัญในการ “นาโนสโคปเรืองแสง” ในปี พ.ศ. 2549 รายงานของกล้องจุลทรรศน์การแปลด้วยแสงที่เปิดใช้งานด้วยภาพถ่าย (PALM) และกล้องจุลทรรศน์การสร้างใหม่ด้วยแสงแบบสุ่ม (STORM)
แนะนำ ufaslot888g
