ультрамикроскоп

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 ф-ции распределения частиц по размерам.

У. применяют при исследовании дисперсных систем, для контроля чистоты атм. воздуха, воды, степени загрязнения оптически прозрачных сред посторонними включениями.

Лит.: Воюцкий С. С., Курс коллоидной химии, 2 изд., M., 1975; Коузов П. А., Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов, 3 изд., Л., 1987; Sountag H.. Strenge K., Coagulation kinetics and structure formation, N. Y.-L., 1987. Л. А. Шиц.

   <<      Предметный указатель      >>