LES PROPRIÉTÉS LES PLUS IMPORTANTES DU MICROSCOPE - LA TECHNOLOGIE - 2025

Les propriétés les plus remarquables du microscope sont le pouvoir de résolution, le grossissement de l'objet d'étude et la définition. Ces capacités permettent l'étude d'objets microscopiques et ont des applications dans divers domaines d'étude.

Le microscope est un instrument qui a évolué au fil du temps, grâce à l'application des nouvelles technologies pour offrir des images incroyables beaucoup plus complètes et claires des différents éléments qui font l'objet d'études dans des domaines tels que la biologie, la chimie, la physique, médecine, parmi de nombreuses autres disciplines.

Les images haute définition qui peuvent être obtenues avec des microscopes avancés peuvent être assez impressionnantes. Aujourd'hui, il est possible d'observer des atomes de particules avec un niveau de détail qui, il y a des années, était inimaginable.

Il existe trois principaux types de microscopes. Le plus connu est le microscope optique ou optique, un appareil constitué d'une ou deux lentilles (microscope composé).

Il y a aussi le microscope acoustique, qui fonctionne en créant l'image à partir d'ondes sonores haute fréquence, et les microscopes électroniques, eux-mêmes classés en microscopes à balayage (SEM, Scanning Electron Microscope) et tunnel (STM, Scanning Tunneling). Microscope).

Ces derniers fournissent une image formée à partir de la capacité des électrons à "passer" à travers la surface d'un solide au moyen de ce que l'on appelle "l'effet tunnel", plus courant dans le domaine de la physique quantique.

Bien que la conformation et le principe de fonctionnement de chacun de ces types de microscopes soient différents, ils partagent une série de propriétés qui, bien que mesurées de manière différente dans certains cas, restent communes à tous. Ce sont à leur tour les facteurs qui définissent la qualité des images.

Les propriétés communes du microscope

1- Puissance de résolution

Il concerne le minimum de détails qu'un microscope peut offrir. Cela dépend de la conception de l'équipement et des propriétés de rayonnement. Habituellement, ce terme est confondu avec «résolution» qui se réfère au détail réellement réalisé par le microscope.

Pour mieux comprendre la différence entre pouvoir de résolution et résolution, il faut tenir compte du fait que le premier est une propriété de l'instrument en tant que tel, défini plus largement comme "la séparation minimale des points de l'objet observé qui peut être perçue dans des conditions optimal »(Slayter et Slayter, 1992).

Alors que, d'autre part, la résolution est la séparation minimale entre les points de l'objet étudié qui ont été réellement observés, dans des conditions réelles, qui auraient pu être différentes des conditions idéales pour lesquelles le microscope a été conçu.

C'est pour cette raison que dans certains cas, la résolution observée n'est pas égale au maximum possible dans les conditions souhaitées.

Pour obtenir une bonne résolution, en plus de la puissance de résolution, de bonnes propriétés de contraste sont nécessaires, à la fois du microscope et de l'objet ou de l'échantillon à observer.

2- Contraste ou définition

Image haute définition d'un organisme unicellulaire. Via Youtube.

Cette propriété fait référence à la capacité du microscope à définir les bords ou les limites d'un objet par rapport à l'arrière-plan où il se trouve.

C'est le produit de l'interaction entre le rayonnement (émission de lumière, d'énergie thermique, ou autre) et l'objet à étudier, c'est pourquoi on parle de contraste inhérent (celui de l'échantillon) et de contraste instrumental (celui du microscope lui-même.).

C'est pourquoi, grâce à la graduation du contraste instrumental, il est possible d'améliorer la qualité de l'image, de sorte qu'une combinaison optimale des facteurs variables qui influencent un bon résultat est obtenue.

Par exemple, dans un microscope optique, l'absorption (une propriété qui définit la clarté, l'obscurité, la transparence, l'opacité et les couleurs observées dans un objet) est la principale source de contraste.

3- Grossissement

Pollen vu au microscope.

Aussi appelée le degré de grossissement, cette caractéristique n'est rien d'autre que la relation numérique entre la taille de l'image et la taille de l'objet.

Il est généralement désigné par un nombre accompagné de la lettre «X», donc un microscope dont le grossissement est égal à 10000X offrira une image 10 000 fois plus grande que la taille réelle de l'échantillon ou de l'objet observé.

Contrairement à ce que vous pourriez penser, le grossissement n'est pas la propriété la plus importante d'un microscope, car un ordinateur peut avoir un niveau de grossissement assez élevé mais une très mauvaise résolution.

De ce fait est dérivé le concept de grossissement utile, c'est-à-dire le niveau de grossissement qui, en combinaison avec le contraste du microscope, fournit vraiment une image de haute qualité et nette.

D'autre part, un grossissement vide ou faux se produit lorsque le grossissement utile maximal est dépassé. À partir de là, malgré la poursuite de l'agrandissement de l'image, aucune information plus utile ne sera obtenue mais au contraire, le résultat sera une image plus grande mais floue puisque la résolution reste la même.

La figure suivante illustre ces deux concepts de manière claire:

Le grossissement est beaucoup plus élevé dans les microscopes électroniques que dans les microscopes optiques qui atteignent un grossissement de 1500X pour les plus avancés, les premiers atteignant des niveaux allant jusqu'à 30000X dans le cas des microscopes de type SEM.

Quant aux microscopes à effet tunnel (STM), la plage de grossissement peut atteindre des niveaux atomiques de 100 millions de fois la taille de la particule, et il est même possible de les déplacer et de les placer dans des arrangements définis.

conclusion

Il est important de souligner que, selon les propriétés expliquées ci-dessus de chacun des types de microscopes mentionnés, chacun a une application spécifique, ce qui permet de profiter des avantages et des bénéfices concernant la qualité des images de manière optimale.

Si certains types ont des limitations dans certains domaines, celles-ci peuvent être couvertes par la technologie des autres.

Par exemple, les microscopes électroniques à balayage (MEB) sont généralement utilisés pour générer des images à haute résolution, notamment dans le domaine de l'analyse chimique, des niveaux qui ne pourraient être atteints par un microscope à lentille.

Le microscope acoustique est utilisé plus fréquemment dans l'étude des matériaux solides non transparents et la caractérisation des cellules. Détectez facilement les vides dans un matériau, ainsi que les défauts internes, les fractures, les fissures et autres éléments cachés.

De son côté, le microscope optique conventionnel continue d'être utile dans certains domaines de la science en raison de sa facilité d'utilisation, de son coût relativement faible, et parce que ses propriétés génèrent encore des résultats bénéfiques pour les études en question.

Références

1. Imagerie par microscopie acoustique. Récupéré de: smtcorp.com.
2. Microscopie acoustique. Récupéré de: soest.hawaii.edu.
3. Revendications vides - Faux grossissement. Récupéré de: microscope.com.
4. Microscope, comment les produits sont fabriqués. Récupéré de: encyclopedia.com.
5. Microscopie électronique à balayage (SEM) par Susan Swapp. Récupéré de: serc.carleton.edu.
6. Slayter, E. et Slayter H. (1992). Microscopie optique et électronique. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). Le microscope et comment l'utiliser. New York, Dover Publications Inc.
8. Galerie d'images de la STM. Récupéré de: researcher.watson.ibm.com.
9. Comprendre les microscopes et les objectifs. Récupéré de: edmundoptics.com
10. Plage de grossissement utile. Récupéré de: microscopyu.com.