Ультрамикроскоп - оптич. прибор для обнаружения мельчайших (коллоидных) частиц, размеры к-рых
меньше предела разрешения (см. Разрешающая способность оптических приборов)
обычных световых микроскопов .Возможность обнаружения таких частиц с
помощью У. обусловлена дифракцией света на них. При сильном боковом освещении
каждая частица в У. отмечается наблюдателем как яркая точка (светящееся дифракц.
пятно) на тёмном фоне. Вследствие дифракции на мельчайших частицах рассеивается
очень мало света, поэтому в У. применяют, как правило, сильные источники света.
В зависимости от интенсивности освещения, длины световой волны, разности показателей
преломления частицы и среды можно обнаружить частицы размерами от 20-50 нм до
1-5 мкм. По дифракц. пятнам нельзя определить истинные размеры, форму и структуру
частиц: У. не даёт оптич. изображений исследуемых объектов. Однако, используя
У., можно установить наличие и численную концентрацию частиц, изучать их движение,
а также рассчитать ср. размер частиц, если известны их весовая концентрация
и плотность.
У. создали Г. Зидентопф
(H. Siedentopf) и P. Зигмонди (R. Zsigmondy) в 1903. В предложенной ими схеме
щ е л ев о г о У. (рис., а)исследуемая система неподвижна. Кювета 5
с исследуемым объектом освещается источником света 1 (2-конденсор; 4 - осветит. объектив) через узкую прямоуг. щель 3, изображение к-рой
проецируется в зону наблюдения. В окуляр наблюдат. микроскопа 6 видны
светящиеся точки частиц, находящихся в плоскости изображения щели. Выше и ниже
освещённой зоны присутствие частиц не обнаруживается.
Принципиальные схемы
щелевого (а)и поточного (б) ультрамикроскопов.
В п о т о ч н о м У. (рис.,
б), разработанном Б. В. Деряги-ным и Г. Я. Власенко в 1940-50-х гг.,
изучаемые частицы движутся по трубке навстречу глазу наблюдателя. Пересекая
зону освещения, они регистрируются как яркие вспышки визуально или с помощью
фотометрич. устройства. Регулируя яркость освещения наблюдаемых частиц подвижным
клином фотометрическим (7), можно выделять для регистрации частицы, размер
к-рых превышает заданный предел. С помощью совр. поточного У. с лазерным источником
света и оптико-электронной системой регистрации частиц определяют концентрацию
частиц в аэрозолях в пределах от 1 до 109 частиц в 1 см3,
а также находят функции распределения частиц по размерам.
У. применяют при исследовании дисперсных систем, для контроля чистоты атм. воздуха, воды, степени загрязнения оптически прозрачных сред посторонними включениями.
Л. А. Шиц
|
![]() |