Quina diferència hi ha entre la microscòpia de llum i la microscòpia electrònica?
Un microscopi òptic típic utilitza llum visible per il·luminar una mostra i una sèrie de lents de vidre per augmentar la imatge de la mostra. Com que utilitzeu llum, podeu col·locar l'exemplar sota el microscopi a l'aire ambient, o per a algunes aplicacions, en una petita quantitat d'aigua o oli. Per a la microscòpia de llum composta, normalment necessitem que l'exemplar sigui prim perquè volem que la llum hi passi per poder veure els detalls interns. Normalment, això significa tallar seccions de la mostra, però depenent de la mostra, el gruix de les seccions pot ser d'entre 1 i 20 micres. Amb la microscòpia de llum estèreo o de dissecció, no hi ha aquest requisit perquè normalment només observeu la superfície de la mostra. Observeu la imatge ampliada en un microscopi òptic a través dels oculars,
Els microscopis electrònics utilitzen un feix d'electrons controlat amb cura com a forma d'il·luminació. El feix està controlat i enfocat per una sèrie de lents electromagnètiques, que són essencialment potents bobines electromagnètiques amb un forat central per on passen els electrons. La lent controla el feix de llum que colpeja la mostra i també augmenta la imatge de la mostra. Com que esteu treballant amb un feix d'electrons, tot el sistema òptic d'electrons ha d'estar en un buit elevat, la qual cosa significa que la mostra ha de ser adequada per a l'entorn del buit. En un microscopi electrònic de transmissió (TEM), els electrons han de passar per la mostra, de manera que la mostra ha de ser molt prima, menys de 0,1 micres. Les imatges ampliades es veuen en una pantalla fluorescent, però es poden gravar amb una càmera CCD muntada a sota o a sobre de la pantalla.
La microscòpia electrònica d'escaneig (SEM) és molt semblant a un microscopi de dissecció òptic en certa manera, ja que s'observa amb molta cura la superfície de l'exemplar, de manera que no ha de ser prim. En SEM, la mostra s'escaneja amb un feix d'electrons finament enfocat, de manera que la mostra ha de ser capaç de suportar un buit elevat i ha de ser raonablement conductora. (Això es deu al fet que esteu abocant un corrent d'electrons a la mostra i el corrent s'ha d'allunyar.) Les mostres SEM sovint estan recobertes d'una capa molt fina de carboni o metall (com l'or o el crom) per fer-les conductores.
Els comentaris anteriors descriuen les diferències en la instrumentació física, i ni tan sols he esmentat que els microscopis electrònics són més grans i complexos que els microscopis de llum. Però la diferència principal entre la microscòpia lluminosa i electrònica és la resolució: la capacitat de resoldre detalls molt petits. En última instància, la resolució està limitada per la longitud d'ona de la llum en microscòpia òptica i la longitud d'ona efectiva del feix d'electrons en microscòpia electrònica. Com que la longitud d'ona de la llum visible està aproximadament en el rang de {{0}} nanòmetres, la resolució òptima de la microscòpia òptica és d'aproximadament 200 nanòmetres (0. 2 micròmetres). Per a un TEM que funciona a 200 kilovolts, la longitud d'ona del feix d'electrons és de 0,0025 nanòmetres, la resolució real d'aquest instrument és d'uns 0,2 nanòmetres, o mil vegades millor que un microscopi òptic. Els TEM avançats poden tenir resolucions properes a 0,1 nanòmetres i molts TEM poden imatges àtoms en estructures regulars.
Com que l'ampliació és simplement la relació de com apareix un objecte a l'ull o a la pantalla en comparació amb la seva mida real, això vol dir que un microscopi òptic molt bo té un augment màxim de 1000-2000x i l'augment màxim disponible d'alta qualitat. TEM és 1-2 milions de vegades. Per al SEM, hi ha molts altres factors que afecten la resolució, i l'augment màxim disponible probablement és d'uns 300,000x.
Com podeu veure, efectivament hi ha moltes diferències entre la microscòpia lluminosa i electrònica, sent els problemes de resolució els principals. Per a aplicacions pràctiques, l'elecció del tipus d'instrument a utilitzar dependrà en última instància de la resolució i l'ampliació requerits i de la facilitat de preparació de la mostra.
