超顕微鏡は、光の反射や吸収ではなく、光の散乱によって小さな粒子を観察できるように対象物を照らすシステムを備えた顕微鏡です。粒子の直径が可視光の波長(約 500 ナノメートル)より短いかそれに近い場合、その粒子は、通常の照明方法では光学顕微鏡で見ることができません。超顕微鏡の「超」とは、紫外線の「超」をモデルにして、直径が可視光の波長より短い対象物を観察する能力を指します。
概要
このシステムでは、観察する粒子は液体または気体のコロイド(またはまれに粗い懸濁液)に分散されています。コロイドは光を吸収する暗い容器に入れられ、片側から入射する強い光の収束ビームで照らされます。コロイド粒子に当たった光は散乱します。光散乱の議論では、収束ビームは「チンダルコーン」と呼ばれます。シーンは、光線の方向に対して直角に配置された通常の顕微鏡を通して観察されます。顕微鏡の下では、個々の粒子は不規則に動く小さなぼやけた光点として表示されます。光の散乱は光の反射よりもぼやけた画像を生成するため、スポットは本質的にぼやけています。ほとんどの種類の液体および気体コロイドでは、粒子はブラウン運動をしており、これがスポットの動きを引き起こします。超顕微鏡システムは、透明な固体またはゲルに分散した小さな不透明な粒子を観察するためにも使用できます。
超顕微鏡は、エアロゾルやコロイドの一般的な観察、ブラウン運動の研究、霧箱内のイオン化軌跡の観察、生物学的超微細構造の研究に使用されてきました。
歴史
1902年、カールツァイス社に勤務していたリチャード・アドルフ・ジグモンディ(1865–1929)とヘンリー・ジーデントップ(1872–1940)によって超顕微鏡が開発されました。[1]明るい太陽光を照明として使用することで、彼らはクランベリーガラス内の4nmの小さなナノ粒子のサイズを測定できました。 ジグモンディは超顕微鏡をさらに改良し、1912年に液浸超顕微鏡を発表し、定義された流体体積内に浮遊するナノ粒子の観察を可能にしました。[2] [3] 1925年、彼はコロイドと超顕微鏡の研究によりノーベル化学賞を受賞しました。
その後、電子顕微鏡が開発され、光学顕微鏡では観察できないほど小さな物体を観察できる新たな方法が提供されました。
参照
- 暗視野顕微鏡法は、暗い背景に対する光の散乱を利用する別の技術である。
- ライトシート蛍光顕微鏡
参考文献
- ^ ジグモンディ、リチャード・アドルフ(1926年12月11日)。「コロイドの特性 - ノーベル講演」。ノーベル講演、化学1922-1941。アムステルダム:エルゼビア出版会社。2023年5月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ マッペス、ティモ;ジャール、ノーバート。 Csaki、アンドレア。フォーグラー、ナディーン。ポップ、ユルゲン。フリッチェ、ヴォルフガング (2012)。 「1912 年の液浸超顕微鏡の発明 - ナノテクノロジーの誕生?」。アンゲワンテ・ケミー国際版。51 (45): 11208–11212。土井:10.1002/anie.201204688。PMID 23065955。
- ^ マッペス、ティモ (2017 年 11 月 20 日)。 「IMMERSIONSULTRAMIKROSKOP nach R. Zsigmondy von Winkel-Zeiss、ゲッティンゲン」。教授、博士。ティモ・マッペス。
