میکروسکوپ الکترونی را چه کسی کشف کرد و چگونه کار می‌کند؟

0

در سال ۱۹۲۴ میلادی یک فیزیکدان فرانسوی به نام لویی دوبروی کشف کرده بود که تمامی ذرات ماده نظیر الکترون‌ها و …) نیز مانند فوتون‌های نور می‌توانند رفتار موج مانند از خود بروز دهند.

بر همین اساس بود که یک فیزیکدان آلمانی به نام ارنست روستا به این فکر افتاد که از امواج الکترونی به جای امواج نوری در ساخت میکروسکوپ استفاده کند.

روستا بر اساس فرمول دوبروی می‌دانست که با اعمال ولتاژ مناسب برای شتاب دادن به الکترون‌ها به راحتی می‌توان طول موج الکترونها را تا کمتر از هزار برابر طول موج نور مرئی کاهش داد و بدین ترتیب می‌توان میکروسکوپی ساخت که توان تفکیک آن هزاران برابر بیش از میکروسکوپ‌های نوری باشد.

کار روستا کار روی ایده خود را آغاز کرد و نهایتا در سال ۱۹۳۱ موفق شد اولین نمونه از میکروسکوپ الکترونی را بسازد. در این میکروسکوپ، یک باریکه الکترونی با عبور از یک میدان الکتریکی مناسب شتاب گرفته و پس از عبور از میان عدسی‌های الکترومغناطیسی روی نمونه مورد نظر کانونی می‌شد. تصویر حاصل از برخورد باریکه الکترونی با نمونه نیز روی یک صفحه فلوئورسانس نقش می‌بست. تقریبا دو سال بعد از ساخت این میکروسکوپ روستا توانست با ارتقای آن، نخستین میکروسکوپ الکترونی با توان تفکیک بالاتر از میکروسکوپ‌های نوری را بسازد.

جالب است بدانید که همین میکروسکوپ بود که برای نخستین بار مشاهده ویروس‌ها را برای بشر میسر کرد (ویروس‌ها نوعا یکصد بار کوچک‌تر از باکتری‌ها هستند و به همین دلیل هم مشاهده مستقیم آن‌ها با میکروسکوپ‌های نوری ممکن نبود). در سال‌های بعد توسعه میکروسکوپ الکترونی همچنان ادامه یافت و چیزی نگذشت که این نوع میکروسکوپ عملا به یکی از ابزارهای پژوهشی اصلی در رشته‌های مختلف علمی – از زیست‌شناسی سلولی و پزشکی گرفته تا فیزیک حالت جامد و علم مواد – تبدیل شد.

سفارش طراحی سایت در کارلنسر با قیمت توافقی
خرید ساعت سونتو و لوازم جانبی ساعت Suunto

به مناسبت این دستاورد مهم یعنی ساخت و توسعه میکروسکوپ الکترونی، ارنست روسکا جایزه نوبل فیزیک سال ۱۹۸۶ را دریافت کرد. سن ک ر با توسعه بیش از پیش میکروسکوپ‌های الکترونی اگرچه این میکروسکوپ‌ها امروزه به توان تفکیک بالاتر از یک دهم نانومتر و بزرگنمایی بیش از یک میلیون برابر هم رسیده‌اند اما باز هم همگی آن‌ها بر مبنای همان اصولی کار می‌کنند که ارنست روسکا تقریبا ۸۰ سال پیش و بر اساس مفهوم «امواج ماده » در مکانیک کوانتومی آن‌ها را در عمل به کار گرفته بود.

   

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.