1. Uvod u EM-uvod

  • View
    266

  • Download
    8

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Uvod u Elektronsku mikroskopiju

Text of 1. Uvod u EM-uvod

  • Uvod u elektronsku

    mikroskopiju

    LITERATURA

    SVJETLOSNA MIKROSKOPIJA

    Abramowitz M: Microscope. Basics and Beyond, 2003

    http://www.olympusmicro.com/primer/basicsandbeyond.pdf

    http://micro.magnet.fsu.edu/primer/

    ELEKTRONSKA MIKROSKOPIJA

    Bozzola JJ, Russell LD: Electron Microscopy.

    Principles and Techniques for Biologists.

    2nd Edition, Jones and Bartlett Publishers, 1998

    http://www.olympusmicro.com/primer/basicsandbeyond.pdfhttp://www.olympusmicro.com/primer/basicsandbeyond.pdfhttp://www.olympusmicro.com/primer/basicsandbeyond.pdfhttp://www.olympusmicro.com/primer/basicsandbeyond.pdfhttp://micro.magnet.fsu.edu/primer/http://micro.magnet.fsu.edu/primer/http://micro.magnet.fsu.edu/primer/

  • Svjetlost

    -je elektromagnetsko zraenje koje je vidljivo ljudskom oku

    Ljudsko oko u prosjeku moe vidjeti svjetlost sa valnom duljinom u rasponu od 390 do

    750 nm.

    Elektromagnetsko zraenje-roj fotona koji svaki nosi odreenu koliinu energije

    Vrste zraenja:

    uzajamno se razlikuju jedino frekvencijom

  • Svjetlost

    valna duljina

    E amplituda elektrinog polja

    B amplituda magnetskog polja

    E energija fotona

    h Planckova konstanta (6,626 x 10-34 Js)

    v frekvencija

    c - brzina svjetlosti (u vakuumu ~ 300 000 km/s)

    valna duljina

    E = h

    c =

    E = h c /

    nastaje-kada se elektrini naboji kreu u

    elektromagnetskom polju.

    Atom odailje svjetlost kada je neki od njegovih

    elektrona potaknut dodatnom energijom izvana

    Zraenje pobuenih elektrona predoavamo valom

    =c/

    Svj -manje E manju veu

    - vie E veu manju

  • Svjetlost - u homogenoj sredini iri se pravocrtno

    - u razliitim sredstvima iri se razliitim brzinama (npr. u zraku je brzina irenja svjetlosti

    za 0,3% manja nego u vakuumu, u vodi je za 1/4 manja nego u zraku, u staklu je za 1/3

    manja nego u zraku) optiki gua i rjea sredstva

    monokromatska svjetlost jedna

    valna duljina

    linearno polarizirana svjetlost

    elektrino odnosno magnetsko polje titra

    du samo jednog pravca

    koherentna svjetlost valovi

    (odreene valne duljine) su u istoj fazi

  • Percepcija svjetlosti

    boja svjetlosti ovisi o valnoj duljini

    Boje su male frekvencijske razlike u podruju vidljive svjetlosti

    Najvea

    Najkraa Najnia

    Najdulja

    intenzitet svjetlosti ovisi o amplitudi

    ovjek moe percipirati razlike u

    amplitudi i valnoj duljini, ali ne i

    razlike u fazi ili stanju polarizacije.

  • Percepcija svjetlosti

    Bijela svjetlost sastavljena je od kontinuiranog niza svih boja vidljivog spektra

    -pod bojom nekog tijela moemo smatrati boju koje tijelo reflektira kada je osvjetljeno bijelom

    svjetlou, tj. tijelo e biti obojeno nekom bojom ako mu povrina apsorbira bijelu svjetlost samo na

    odreenom valnom podruju

    boja ovisi o frekvenciji reflektiranog zraenja

    BIJELA POVRINA-ona koja u jednakoj mjeri reflektira sva valna podruja bijele svjetlosti

    CRNA POVRINA-ona koja u potpunosti apsorbira bijelu svjetlost

    SIVA POVRINA- u jednakoj mjeri reflektira sva valna podruja bijele svjetlosti, ali ih i djelomino

    apsorbira

    -krae valjne duljine bolje se raspruju po zraku nebo plavo

  • Koja je tvar koje boje?

    Vegetacija-apsorbira crvenu i plavu-reflektira zelenu i zato nam biljke izgledaju zeleno

    Tvar koja upija plavo a reflektira crveno izgleda nam crvena

    Tvar koja upija crvenu a reflektira plavu je plava

    Tvar koja podjednako reflektira svjetlost u svim bojama je bijela ili crna ili siva

    Zato je rua crvena? (sve boje osim crvene upijaju se unutar rue a samo se crvena boja

    reflektira)

    Crno i bijelo su u osnovi isto-razlika je samo u koliini reflektirane svjetlosti

  • Refleksija (odbijanje) svjetlosti

    Zakon refleksije svjetlosti - kut upada zrake svjetlosti jednak je kutu odbijanja

    - ravnina refleksije (koju tvore upadna i odbijena

    zraka) okomita je na ravninu od koje se zraka odbija

    Refleksija zraka svjetlosti na neravnoj

    povrini difuzna svjetlost

  • Refrakcija (lom) svjetlosti

    Padaju li zrake svjetlosti koso na graninu plohu koja

    dijeli dva homogena sredstva razliite optike gustoe

    one e se lomiti:

    prema okomici pri prijelazu iz optiki rjeeg u

    optiki gue sredstvo

    od okomice - pri prijelazu iz optiki gueg u

    optiki rjee sredstvo

    - zrake koje padaju okomito na graninu plohu ne lome

    se

    1 kut upada

    2 kut loma

  • Refrakcija (lom) svjetlosti

    Svjetlost se u sredstvima razliite optike gustoe iri razliitom brzinom.

    v1/ v2 = sin1/ sin2

    v1 brzina upadne zrake

    v2 brzina prelomljene zrake

    1 kut upada

    2 kut loma

    n = c / v

    c brzina svjetlosti u vakuumu

    v brzina svjetlosti u nekom sredstvu

    n apsolutni indeks loma

    indeks loma vakuuma = 1

    n2,1= n2/n1

    n2,1 relativni indeks loma

    Pri prijelazu svjetlosti iz jednog sredstva

    u drugo mijenja se BRZINA i VALNA DULJINA

    ali frekvencija ostaje ista

  • Prolaz svjetlosti kroz

    planparalelnu plou

    planparalelna ploa

    (ploa omeena s dvije

    usporedne ravnine)

    pomak zrake svjetlosti ovisi o:

    - indeksu loma

    - kutu upada zrake svjetlosti

    - debljini planparalelne ploe

    Snop svjetlosti se dva puta lomi

    (i djelomino odbija) i izlazi iz

    ploe usporedo s upadnim smjerom

  • Totalna refleksija

    c granini kut totalne refleksije

    n1 sin c = n2 sin 90

    sin c = n2 / n1 za n1 > n2

    (kut loma 900)

    Kada svjetlost prolazi iz optiki gueg u optiki rjee

    sredstvo kut loma vei je od kuta upada.

    Za kuteve vee od graninog kuta svjetlost se reflektira

    u isto sredstvo i tu pojavu zovemo totalna refleksija.

  • Optika prizma optika prizma prozirno tijelo omeeno s dvije

    ravne plohe (lomne plohe prizme) koje se nalaze

    pod odrenenim kutem (lomni kut prizme)

    zraka svjetlosti otkloni se od svog

    prvotnog smjera za neki kut kut

    otklona ili devijacije ()

    disperzija svjetlosti na optikoj prizmi totalna refleksija na optikoj prizmi

    Koristi se za:

    Razlaganje bijele svjetlosti na vie boja

    Prelamanje svjetlosti

    Razlaganje svjetlosnog snopa na

    komponente razliite polarizacije

  • Optika lea

    optika lea- prozirno tijelo omeeno dvjema zakrivljenim plohama koje lome svjetlost

    granine plohe lea

    izboene (konveksne)

    udubljene (konkavne)

    ravne

  • Optika lea

    sabirna (konvergentna) rastresna (divergentna)

    F fokus ili arite lee

    f - arina daljina

    (udaljenost arita od optikog sredita lee)

    Konvergentna lea fokusira paralelni snop

    svjetlosti u jednu toku-arite ili fokus

  • Greka lee Kromatska aberacija

    - arite lee za bijelu svjetlost nije toka slika

    predmeta nije otra te je na rubovima obojena

    - moe se smanjiti pomou akromatske lee

  • Greka lee Sferna aberacija

    - nastaje zbog zakrivljenosti graninih ploha lee zrake svjetlosti lome se pri prolasku kroz leu to jae, to su

    toke njihova upadanja vie udaljene od optikog sredita lee

    - moe se smanjiti pomou zaslona ili upotrebom konveksne lee s konkavnom

  • Greka lee

    Zakrivljenost ravnine slike

    nastaje zbog zakrivljenosti graninih

    ploha lee slika je u sredini otra, a

    prema rubovima postaje neotra i obratno

  • Greka lee Astigmatizam

    - nastaje zbog asimetrine zakrivljenosti lee zrake svjetlosti

    koje dolaze od odreene toke objekta i prolaze kroz dvije

    meusobno okomite ravnine lee (horizontalni i vertikalni

    polumjer lee) imaju razliit fokus

    - posljedica je greaka u proizvodnji lee ili krivo postavljene lee