Quina diferència hi ha entre el microscopi electrònic i el microscopi lleuger en l'observació d'objectes?
Hi ha diferències significatives entre microscopis òptics i microscopis electrònics, incloent diferents fonts de llum, lents, principis d’imatge, resolucions, profunditat de camp i mètodes de preparació de mostres. El microscopi òptic, comunament conegut com a mirall lleuger, és un tipus de microscopi que utilitza llum visible com a font d’il·luminació. Un microscopi òptic és un instrument òptic que utilitza principis òptics per magnificar i imaginar objectes minúsculs que no es poden distingir per l’ull humà, per tal d’extreure informació sobre les microestructures. Té una àmplia gamma d’aplicacions en biologia cel·lular.
Un microscopi òptic consisteix generalment en una etapa, un sistema d’il·luminació de focus, una lent objectiva, un ocular i un mecanisme d’enfocament. L’etapa s’utilitza per contenir l’objecte observat. El botó d’enfocament es pot utilitzar per impulsar el mecanisme d’enfocament, permetent un ajust gruixut o fi de l’etapa, facilitant una imatge clara de l’objecte observat.
La imatge formada per un microscopi òptic s’inverteix (intercanvi cap per avall, esquerra-dreta). Els microscopis electrònics són el lloc de naixement de productes tecnològics de gamma alta, que tenen similituds amb els microscopis òptics que normalment utilitzem, però són molt diferents. En primer lloc, els microscopis òptics utilitzen fonts de llum. La microscòpia electrònica, en canvi, utilitza bigues d’electrons i els resultats que es poden veure dels dos són diferents, i molt menys la ampliació. Per exemple, a l’hora d’observar una cèl·lula, un microscopi lleuger només pot veure la cèl·lula i alguns orgànuls, com els mitocondris i els cloroplasts, però només pot veure la presència de les seves cèl·lules i no pot veure l’estructura específica dels orgànuls. Els microscopis electrònics poden proporcionar una visió més detallada de l'estructura complexa dels orgànuls i, fins i tot, revelar molècules grans com les proteïnes. Els microscopis electrònics inclouen microscopis electrònics de transmissió, microscopis electrònics d’escaneig, microscopis electrònics de reflexió i microscopis electrònics d’emissió. Entre ells, s’utilitza més àmpliament la microscòpia electrònica d’escaneig.
La microscòpia electrònica d’escaneig s’utilitza àmpliament en l’anàlisi i la investigació de materials, principalment per a l’anàlisi de fractures de materials, l’anàlisi de composició de micro -àrea, l’anàlisi de la morfologia de la superfície de recobriment, la mesura del gruix de la capa, la morfologia de la microestructura i l’anàlisi de materials nano. També es pot combinar amb un difractòmetre de raigs X o un espectròmetre d’energia d’electrons per formar microprobes d’electrons per a l’anàlisi de composició de materials, etc.
El microscopi electrònic d’escaneig (SEC), abreujat com SEC, és un nou tipus d’instrument òptic d’electrons. Consta de tres parts principals: sistema de buit, sistema de feixos d’electrons i sistema d’imatge. Modula la imatge mitjançant diversos senyals físics excitats per un feix d’electrons centrat en la superfície de la mostra. Els electrons incidents exciten els electrons secundaris a la superfície de la mostra. El microscopi observa els electrons dispersos des de cada punt. El cristall d’escintilació col·locat al costat de la mostra rep aquests electrons secundaris, modula la intensitat del feix d’electrons del tub d’imatge després de l’amplificació i canvia la brillantor de la pantalla del tub de la imatge. La bobina de desviació del tub de raig càtode s’escaneja sincrònicament amb el feix d’electrons a la superfície de la mostra, de manera que la pantalla fluorescent del tub de raig càtode mostra la imatge de morfologia de la superfície de la mostra. Té les característiques de la preparació de mostres simples, ampliació regulable, ampli rang, alta resolució d’imatges i gran profunditat de camp.
Rendiment de l'aplicació de la microscòpia electrònica de transmissió:
1. Anàlisi de defectes de cristall. Totes les estructures que pertorben el període normal de gelosia es coneixen col·lectivament com a defectes de cristall, com ara vacants, deslocalitzacions, límits del gra, precipita, etc. Aquestes estructures que alteren la periodicitat de la gelosia provocaran les condicions de difracció en les seves respectives regions, donant lloc a condicions de difracció en la zona de defecte diferents de les de la zona normal pantalla fluorescent.
2. Anàlisi organitzativa. A més de diversos defectes que poden generar diferents patrons de difracció, es pot realitzar una estructura de cristall i una anàlisi d’orientació mentre observeu la morfologia del teixit.
3. Observació in situ. Mitjançant l’ús de l’etapa de mostra corresponent, es poden realitzar experiments in situ en la microscòpia electrònica de transmissió. Per exemple, utilitzant mostres de tracció per observar els seus processos de deformació i fractura.
4. Tecnologia de microscòpia d’alta resolució. La millora de la resolució per a una observació més profunda de la microestructura de la matèria sempre ha estat un objectiu perseguit per les persones. La microscòpia electrònica d’alta resolució utilitza el canvi de fase dels feixos d’electrons per imaginar coherentment dos o més feixos d’electrons. En condicions en què la resolució del microscopi electrònic és prou alta, més bigues d’electrons s’utilitzen, més alta és la resolució de la imatge i fins i tot es pot utilitzar per a la imatge de l’estructura atòmica de mostres primes.
