Microscopi electrònic Microscopi òptic Principi d'imatge Similituds i diferències
Un microscopi electrònic és un instrument que utilitza feixos d'electrons i lents d'electrons en comptes de raigs de llum i lents òptiques per a la imatge de les estructures fines de les substàncies amb augments molt elevats basats en el principi de l'òptica electrònica.
El poder de resolució d'un microscopi electrònic es representa per la distància mínima entre dos punts adjacents que pot resoldre. Als anys 1970, els microscopis electrònics de transmissió tenien una resolució d'uns 0,3 nanòmetres (el poder de resolució de l'ull humà és d'uns 0,1 mil·límetres). Ara, l'augment màxim del microscopi electrònic supera els 3 milions de vegades, mentre que l'augment màxim del microscopi òptic és d'unes 2000 vegades, de manera que els àtoms d'alguns metalls pesants i les xarxes atòmiques ordenades al cristall es poden observar directament a través del microscopi electrònic. .
El 1931, Knorr-Bremse i Ruska d'Alemanya van reinstal·lar un oscil·loscopi d'alta tensió amb una font d'electrons de descàrrega de càtode fred i tres lents d'electrons, i van obtenir una imatge augmentada més de deu vegades, la qual cosa va confirmar la possibilitat d'una imatge ampliada amb microscopi electrònic. El 1932, després de la millora de Ruska, el poder de resolució del microscopi electrònic va arribar als 50 nanòmetres, unes deu vegades el poder de resolució del microscopi òptic en aquell moment, de manera que el microscopi electrònic va començar a rebre l'atenció de la gent.
Als anys 1940, Hill als Estats Units va utilitzar un astigmatitzador per compensar l'asimetria rotacional de la lent electrònica, que va fer un nou avenç en el poder de resolució del microscopi electrònic i va assolir gradualment el nivell modern. A la Xina, el 1958 es va desenvolupar amb èxit un microscopi electrònic de transmissió amb una resolució de 3 nanòmetres, i el 1979 es va fabricar un microscopi electrònic gran amb una resolució de 0,3 nanòmetres.
Tot i que el poder de resolució del microscopi electrònic és molt millor que el del microscopi òptic, és difícil observar organismes vius perquè el microscopi electrònic ha de funcionar en condicions de buit i la irradiació del feix d'electrons també farà que les mostres biològiques ser danyat per la radiació. Altres qüestions, com ara la millora de la brillantor del canó d'electrons i la qualitat de la lent d'electrons, també s'han d'estudiar més.
El poder de resolució és un indicador important de la microscòpia electrònica, que està relacionat amb l'angle del con incident i la longitud d'ona del feix d'electrons que travessa la mostra. La longitud d'ona de la llum visible és d'uns {{0}} nanòmetres, mentre que la longitud d'ona dels feixos d'electrons està relacionada amb la tensió d'acceleració. Quan la tensió acceleradora és de 50-100 kV, la longitud d'ona del feix d'electrons és d'uns 0,0053-0,0037 nanòmetres. Atès que la longitud d'ona del feix d'electrons és molt més petita que la longitud d'ona de la llum visible, fins i tot si l'angle del con del feix d'electrons és només l'1 per cent del del microscopi òptic, el poder de resolució del microscopi electrònic encara és molt superior a aquest. del microscopi òptic.
