Бөлу қабілеті – оптикалық аспаптың жақын нысандар арасындағы арақашықтық пен бұрышты өлшеу қабілеті.
1-сурет. Электрондық микроскоптың жұмыс істеу принципі
Суретті өте қуатты линзалар көмегімен үлкейтуге болады, бірақ онда жаңа тетіктерді көру мүмкін емес. Себебі, алынған көріністің ұлғайтуы бөлу қабілетін үлкейтпейді.
Көбінесе СЭМ-дегі үлгілер вакуум жағдайында зерттеледі. Олар вакуумның әсерінен сығылысып қалмауы және пішінін өзгертпеуі үшін оларды мұқият дайындау қажет. Биологиялық үлгілерді олар қозғалып кетпеуі үшін кептіреді және қабықшамен қаптайды. СЭМ-дағы көрініс электрондардың көмегімен түзілетіндіктен, үлгілер электр тогын өткізуі тиіс. Арнайы платформаға орнықтырылған үлгіге, металдың өте жұқа қабатын тозаңдатып отырғызады да, ток өткізгіш беттік қабат жасайды.
Микроскоптың ауаны сорып алғаннан кейін шоқ көзі жоғары энергияның электрон шоғырларын, оларды бір нүктеге фокустайтын магнит линзаларының бірнешеуі арқылы жібереді.
Ауытқушы катушкалардың жиыны (1-суретті қараңыз) үлгі бетін сканирлей отырып, фокусталған шоқтың алдыға-артқа орнын ауыстырады. Электрондар шоғыры үлгіге түсіп және үлгіден басқа электрондарды немесе оны өткізетін жамылғыны ұрып шығарады. Детектор шағылған және ұрылған электрондарды ұстап қалады және күшейткішке дабыл береді. Үлгі бетінің барлық сканирленген бөліктерінен дабылдар күшейгеннен кейін бірге жинақталады және монитор экранында бейнеленеді.
Жарықтандырғыш электрондық микроскоп (ЖЭМ). ЖЭМ-ның үлгінің беткі қабатын ғана талдауға қабілетті СЭМ-нан айырмашылығы, оның үлгінің ішін де қарай алатындығында. Электрондардың кең шоғыры жұқа үлгінің арасынан өтеді және оның ішкі құрылысын көрсететін көріністі түзеді. Оптикалық микроскопта жарық шыны линзалардың көмегімен фокустелетіндей, ЖЭМ-дағы электрондар шоғыры магнитті линзалар көмегімен фокустеледі.
ЖЭМ тек қана өте жұқа үлгілерге жарық түсіріп анықтайтын болғандықтан, ол қарапайым оптикалық микроскопқа ұқсайды. Алынған көріністегі аса күңгірт жерлер электрондардың көп жұтылуына сәйкес келсе, ал қарасы аз жерлер – электрондардың аз мөлшерде жұтылуына сәйкес келеді. Көптеген биологиялық нысандар көміртегі, азот, оттегі және сутегіден тұрады. Оларды ЖЭМ көмегімен айырып анықтауға болатындай, олардың компоненттерінің тығыздығы айтарлықтай ерекшеленбейді. Мұндай жағдайларда биологтар үлгіге арнайы химиялық процедуралар көмегімен, белгілі бір атомдар мен молекулалармен байланысатын және нақты көрініс түзетін ауыр металдардың атомдары бар бояуларды қосады.
ЖЭМ көмегімен оптикалық микроскоппен қарауға болатын нысандардан 1000 есе кіші, ал көзбен көрінетін нысаннан 500 000 есе кіші нысандарды қарастыруға болады. ЖЭМ-нің бөлу қабілеті шамамен, 0,1 – 0,2 нм-ге тең. Қатты денедегі атомдар бір-бірінен тура осындай қашықтықта орналасады.
Жоғары энергиялы шоғырлары бар жарықтандырғыш электрондық микроскоптарды өте кіші нанонысандарды талдау және оларды зерттеу үшін қолданады:
- өлшемі мен пішінін;
- ішкі құрылымын және оның күрделілігін;
- құрамын;
- атомдар мен молекулалардың реттеліп орналасуын;
- физикалық қасиеттерін (балқу температурасы, қаттылығы, беріктігі, өткізгіштігі, реактивтілігі).
Қазіргі ғалымдар Гук, Левенгук және олардың замандастарынан әлдеқайда көп заттарды көруге қабілетті. Енді жасуша ішін, хромосомаларды, ақуыздарды, жеке молекулалар мен тіпті атомдарды көруге болады.
Достарыңызбен бөлісу: |