Биофизика курсымен қалыпты физиология кафедрасы
жүктеу/скачать 0,76 Mb.
|
12. Микроскоп талшықты оптика (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- Жарық поляризациясы
| Электронды микроскоп
Электронды микроскопия арқылы микроқұрылымдардың атомды – молекулалық деңгейде зерттеуге болады. ЭМ объектілердің үлкейтулері жоғары болады, оптикалық микроскоптан алынбаған мәліметтерді алуға мүмкіндік береді. ЭМ-тың биологияда және медицинада пайдаланылуы ұлпаның жасушасыртындағы компоненттері арқылы жасушаның құрылымын оқып үйретеді. Алынған мәліметтер негізінде (биологиялық объектілер үшін рұқсат етуі 12-6 А, ал үлкейтілуі 800—1200 мыңға жуық) 1940 жылдан бастап мембрананың, митохондрияның, рибосоманың және басқа жасуша сыртындағы құрылымдар, мысалы ДНК-ның кейбір макромолекулаларының жұқа құрылысы сипатталды. Электронды микроскоппен 1950 жылдан бастап микроәлем туралы ақпараттар алына бастады. ЭМ-та электрон тек бөлшек қана емес толқындық қасиеттерге де ие болады, ол микроскопияда электрондық сәуле шығарудың тірек ретінде қолданылады. Электрондық сәуле шығарудың толқын ұзындығы оның энергиясына тәуелді, ал энергия мынаған тең: Е=e·U, мұндағы U- потенциалдар айырымы, e - электронның заряды. Электрондық сәуле шығарудың толқын ұзындығы потенциалдар айырымы 200кВ болғанда шамамен 0,1 нм-ге тең. Эл.микроскоптың жұмыс істеу принципі электр және магнит өрістерінің электрлік шоқтардың фокусталған әсеріне негізделген. Линзаның ролін электронды микроскопта электр және магнит өрістеріне есептелген құрылғы атқарады, бұл өрісті тудыратын лизаларды «электронды» линзалар деп атайды. Жарық поляризациясы Жарық поляризациясы-жарықты электромагниттік толқын ретінде сипаттайтын құбылыстың бірі. Егер электр кернеулігі векторының электромагниттік толқындағы тербелісі бір жазықтықта болса, онда мұндай толқын жазық-поляризацияланған деп аталады. Толқынның таралу бағытынан өтетін жазықтық және осындай жазық-поляризацияланған электромагниттік электр кернеулігі векторы тербелісінің бағыты жарық толқынындағы поляризация жазықтығы немесе тербеліс жазықтығы деп аталады. Кейбір заттар (мысалы, турмалин) өзіне түскен табиғи жарықтың тек қандай да бір құраушысын өткізетін қасиетке ие. Осындай заттар-жүйелер (поляроид қабаттары, поляризациялық және екі рет сындырғыш призмалар және т.б.) поляризаторлар деп аталады. Егер поляризатордан шығатын сәуленің жолына екінші поляризаторды қойсақ, анализатор деп аталатын, онда жарық толқынының электр кернеулігі векторының тербеліс амплитудасы ұқсас жүйенің шығысында, екі поляризатордың (поляризатор және анализатор) поляризация жазықтықтарының бағыттарының арасындағы бұрышқа тәуелді болады. Е және Н векторлары белгілі бір жазықтықта жататын электромагниттік толқындарды жазық поляризацияланған деп атайды. Электромагниттік толқынның таралу бағытындағы электр векторы Е – нің бойында жататын жазықтық поляризация жазықтығы деп аталады. Жарық қарқындылығы тербеліс амплитудасының квадратына пропорционал болады: I = I0 cos2 , мұндағы I0 — анализаторға түсетін жазық поляризацияланған жарықтың қарқындылығы ; I - анализатордан шыққан жарықтың қарқынылығы, -поляризацияланған жарықтың поляризация жазықтығы мен анализатордың негізгі жазықтығы арасындағы бұрыш. Бұл теңдеу Малюс заңын өрнектейді. Поляризациялық микроскоп микрообъектілердің поляризацияланған жарықпен өзара әсерін оқып үйрену үшін қолданылады. Онда оптикалық рұқсат етудің шегінің сыртындағы объектілерді көруге (бұлшықет ұлпасы) болады. Оптикалық микроскоптан ерекшелігі конденсор алдында поляризатор, ал тубустаға объектив пен окулярдың аралығында анализатор орналасады. Объект поляризациялық жарықпен жарықтандырады да анализатормен көреді. Егер поляризатор мен анализатор перпендикуляр орналасса, онда көру өрісі қараңғы болады. Поляризатор мен анализатордың поляризация жазықтықтарының бағыты өзара перпендикуляр болған жағдайда мұндай жүйеден жарық өтпейді. Егер поляризатор мен анализатордың ортасына (поляризация жазықтықтары өзара перпендикуляр) оптикалық белсенді заттың ерітіндісі бар ыдысты орналастырсақ, онда көру өрісі жарықталады. Қайтадан толық қараңғыланған көру өрісін алу үшін, ерітіндісі бар кюветадан өткенде жарықтың поляризация жазықтығының α бұрылу бұрышында анализаторды бұру қажет. Заттың меншікті айналуын және кюветаның ұзындығын біле отырып ерітіндінің концентрациясын анықтауға болады: Жарық екі мөлдір орта шекарасына түскенде бөлу шекарасынан жартылай шағылады, ал қалған екінші ортаға бағытын өзгерте отырып өтеді. Бірінші және екінші орталарда жарықтың таралу бағыты Снеллиустың сыну заңымен анықталады: сынған сәуле түскен және де екі ортаның шекарасына тұрғызылған перпендикуляр бір жазықтықта жатады, түсу бұрышының α синусы сыну бұрышының β синусына қатынасы берілген екі орта үшін тұрақты шама болады: (1) - екінші ортаның бірінші ортамен салыстырғандағы сыну көрсеткіші. Әртүрлі тығыздықты ортадан өткен жарық сәулесінің әртүрлі жылдамдығы бір ортадан екінші ортаға өткенде оның бағытын, яғни рефракцияны өзгертеді (1-сур.). Ауадағы жарықтың таралу 1 жылдамдығының заттағы таралу жылдамдығына 2 қатынасы, сәуленің түсу бұрышы α мен сыну бұрышының β қатынасы сыну көрсеткіш (коэффициенті) деп аталады, берілген толқын ұзындығы үшін тұрақты шама болып табылады: (2) 1-cур. Бір ортадан екінші ортаға өткендегі жарықтың сынуы: а – тығыздығы аз 1 ортадан көп ортаға 2 өткендегі жарықтың сынуы; б – түсу бұрышы 900 жақындағандағы жарықтың сынуы; D - D' шекті сәуле (толық ішкі шағылу). Вакуумдағы жарықтың таралу с жылдамдығы ( ) берілген ортадағы жарықтың таралу жылдамдығына υ қатынасы, ортаның абсолюттік сыну көрсеткіші деп аталады. (3) жүктеу/скачать 0,76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|