Elektronski mikroskop Optički mikroskop Načelo snimanja Sličnosti i razlike
Elektronski mikroskop je instrument koji koristi elektronske zrake i elektronske leće umjesto svjetlosnih zraka i optičkih leća za prikaz finih struktura tvari pri vrlo velikim povećanjima na temelju principa elektronske optike.
Moć razlučivosti elektronskog mikroskopa predstavljena je minimalnom udaljenošću između dvije susjedne točke koju može razlučiti. Godine 1970, transmisijski elektronski mikroskopi imali su razlučivost od oko 0,3 nanometara (moć razlučivosti ljudskog oka je oko 0,1 milimetar). Sada maksimalno povećanje elektronskog mikroskopa prelazi 3 milijuna puta, dok je maksimalno povećanje optičkog mikroskopa oko 2000 puta, pa se atomi nekih teških metala i uredno posložene atomske rešetke u kristalu mogu izravno promatrati kroz elektronski mikroskop. .
Godine 1931. Knorr-Bremse i Ruska iz Njemačke ponovno su opremili visokonaponski osciloskop s izvorom elektrona s hladnim katodnim pražnjenjem i tri elektronske leće, te su dobili sliku uvećanu više od deset puta, što je potvrdilo mogućnost povećanja slike pomoću elektronskog mikroskopa. Godine 1932., nakon Ruskinog poboljšanja, moć razlučivosti elektronskog mikroskopa dosegla je 50 nanometara, oko deset puta više od moći razlučivosti optičkog mikroskopa u to vrijeme, pa je elektronski mikroskop počeo privlačiti pozornost ljudi.
Godine 1940, Hill u Sjedinjenim Američkim Državama upotrijebio je astigmatizator za kompenzaciju rotacijske asimetrije elektronske leće, što je napravilo novi proboj u moći razlučivosti elektronskog mikroskopa i postupno dosegnulo modernu razinu. U Kini je 1958. godine uspješno razvijen prijenosni elektronski mikroskop s razlučivošću od 3 nanometra, a 1979. godine proizveden je veliki elektronski mikroskop s razlučivošću od 0,3 nanometra.
Iako je moć razlučivosti elektronskog mikroskopa daleko bolja od one optičkog mikroskopa, teško je promatrati žive organizme jer elektronski mikroskop mora raditi u uvjetima vakuuma, a zračenje elektronskog snopa također će uzrokovati biološke uzorke biti oštećen zračenjem. Ostala pitanja, poput poboljšanja svjetline elektronskog topa i kvalitete elektronske leće, također je potrebno dodatno proučiti.
Moć razlučivanja je važan pokazatelj elektronske mikroskopije, koji je povezan s kutom upadnog stošca i valnom duljinom elektronske zrake koja prolazi kroz uzorak. Valna duljina vidljive svjetlosti je oko {{0}} nanometara, dok je valna duljina elektronskih zraka povezana s naponom ubrzanja. Kada je ubrzavajući napon 50-100 kV, valna duljina elektronske zrake je oko 0.0053-0.0037 nanometara. Budući da je valna duljina elektronskog snopa mnogo manja od valne duljine vidljive svjetlosti, čak i ako je kut stošca elektronskog snopa samo 1 posto kuta optičkog mikroskopa, moć razlučivanja elektronskog mikroskopa još uvijek je daleko bolja od optičkog mikroskopa.
