在立體顯微鏡下看到立體分子結構
所謂的顯微鏡,平常在學時期會用到的是所謂生物顯微鏡,也就是利用穿透光的顯微鏡:
那什麼是立體顯微鏡呢?
立體顯微鏡又叫做解剖顯微鏡
大致上就是長這樣,應用原理差別是:
立體顯微鏡因為雙投射的關係,所以不會像一般顯微鏡有上下顛倒,左右相反的狀況,
而且大體上來說,解析度比生物顯微鏡低一些,通常用作實體物體的觀察。
像是主機板:
電路:
錢幣:
或是晶體的觀察,至於要看到分子立體結構,我只能說你也太看得起顯微鏡了。
不過後來他又扯了另外一台儀器下水:電子顯微鏡
我不清楚他是使用哪一款的電子顯微鏡,
先說明一下為何需要用電子顯微鏡,因為人類肉眼所能辨析的解析度大約為頭髮的1/100,也就是在50~100μm左右,如果要觀測比這樣小的物質便須利用顯微的技術。
一般光學顯微鏡因為尺度上的問題,到了1500倍率就很難再上去,就算使用油鏡,頂多也是2000倍,也就是其解析度約在1000Å左右。
光學顯微技術解析受限的主因在於它所使用的照射光源為可見光,波長約5000Å的限制。若要清楚觀測到更微小的物體,更短波長的照射光源是必須的。
目前常用的電子顯微鏡分為TEM(穿透式)和SEM(掃描式)
穿透式電子顯微鏡:Transmission Electron Microscope & Energy Dispersive Spectrometer
長這樣:
原理:
簡單圖解:
大家都知道電子顯微鏡可以看到很細微的東西,非常厲害,但是,電子顯微鏡能看到化學結構嗎?
給大家幾張圖參考一下:
好像跟你常見的化學結構差異很大吧
接著介紹掃描式電子顯微鏡(Scanning electron microscopy)
機器長這樣:
外面看起來和TEM都一樣,所以看一下內部
示意圖:
這樣的顯微鏡可以看到一些很立體的物質畫面,像是:花粉
之前也有跟各位分享過:
顯微世界
可是SEM就算是串上了EDX(能量散佈分析儀 energy dispersive X-ray spectrometer)也只能做表面化學成分分析。
所以使用一般的方法是沒有辦法看到物質的結構式?
是的,平常你手邊教科書或是網路查到的結構式,都是推測畫出來的,因為電子雲結構是流動的,也不可能乖乖排好等你來看。
這邊有個網頁有提到如何找出結構式,節錄於下:
Azadirachtin 構造決定
所以不要覺得電子顯微鏡很強,很威,因為他也不是什麼東西都能放進去看(因為要真空環境),而且也不是多細小都看的到(SEM放大倍率約30萬倍),不然人類也不用發明對撞機了。
此外,他還扯到旋光性,在電子顯微鏡下看旋光性..........
基本上是根本看不到,而且有點大砲打小鳥,怎麼說呢?
先了解他對維他命C的誤解:
接著請你參考一下這篇:
左式?右式?左旋?右旋?
然後如果你有點連結進去,應該會看到巴斯德,如果你還有再點連結進去,應該會知道是他從酒石酸發現旋光性,沒有的話,可以參考這邊:
Laurent's half-shade polarimeter 拉倫特半影式偏振計
好的,現在你可以猜猜看巴斯德是用什麼發現酒石酸有旋光性?
??????
答案很簡單,就是顯微鏡,不過你覺得在巴斯德那個時代會有電子顯微鏡這樣的高科技玩意嗎?
當然不是,巴斯德其實看到的不是極化光偏折,他是看到不同旋光性的酒石酸「結晶」。
就是結晶的不同型態,反應出旋光性的差異,用簡單的顯微鏡就可以直接觀察到了。不需要動用到根本看不出偏極光的電子顯微鏡。
就算真的要看偏極光,也應該是用偏振計。
(請繼續看下一頁)
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