Zašto elektronski mikroskopi ne bi trebali zamijeniti svjetlosne mikroskope
Elektronski mikroskopi koriste načelo elektronske optike, zamjenjujući svjetlosne zrake i optičke leće elektronskim zrakama i elektronskim lećama, tako da se fine strukture tvari mogu prikazati pri vrlo velikim povećanjima. Iako mu je moć razlučivosti daleko bolja od one optičkih mikroskopa, elektronskim mikroskopima je teško promatrati žive organizme jer moraju raditi u vakuumskim uvjetima, a zračenje elektronskih zraka oštetit će i biološke uzorke, pa ne mogu u potpunosti zamijeniti optičke mikroskope. Štoviše, njihov trošak je različit, a različit je i opseg rada za koji su prikladni. Nadam se da vam moj odgovor može pomoći.
Elektronski mikroskopi ne mogu u potpunosti zamijeniti optičke mikroskope iz sljedećih razloga:
1. Elektronski mikroskopi su optički mikroskopi s dodanim CCD-ima, zaslonima ili računalnim dodacima. Ovo se može nazvati samo video mikroskopom. Tijekom cijelog procesa snimanja, CCD zamjenjuju ljudsko oko. Budući da je u videooslikavanju elektroničko povećanje virtualno povećanje, a u smislu piksela, fotoosjetljivih učinaka i drugih čimbenika, previše se razlikuje od ljudskog oka, pa se učinak previše razlikuje od onog vizualnog mikroskopa;
2. Postoji još jedan najvažniji razlog, CCD pripada planarnoj slici, a ljudske oči, posebno u slučaju binokularnog promatranja, proizvest će snažan trodimenzionalni učinak, što je razlog zašto je učinak kontrasta dva prevelik. ;
3. Elektronski mikroskopi se najčešće izražavaju kao pretražni elektronski mikroskopi. Učinak ovakvog mikroskopa puno je bolji od običnog optičkog mikroskopa, ali se zbog visoke cijene rijetko koristi u industriji.
Zašto je razlučivost elektronskog mikroskopa veća od one svjetlosnog mikroskopa?
Povećanje optičkog mikroskopa je manje od povećanja elektronskog mikroskopa. Optički mikroskop može promatrati samo mikrostrukture, kao što su stanice i kloroplasti, dok elektronski mikroskop može promatrati submikroskopske strukture, odnosno strukturu organela, virusa, bakterija itd.
Elektronski mikroskop projicira ubrzani i koncentrirani elektronski snop na vrlo tanak uzorak, a elektroni se sudaraju s atomima u uzorku kako bi promijenili svoj smjer, stvarajući tako raspršenje pod čvrstim kutom. Veličina kuta raspršenja povezana je s gustoćom i debljinom uzorka, tako da se mogu formirati slike različite svjetline i tame, a slike će se prikazati na uređajima za slikanje (kao što su fluorescentni zasloni, filmovi i fotoosjetljive spojne komponente) nakon zumiranja i fokusiranja.
Zbog vrlo kratke de Broglieve valne duljine elektrona, razlučivost transmisijskog elektronskog mikroskopa puno je veća od one optičkog mikroskopa, koji može doseći 0.1-0.2nm, a povećanje je desetke tisuća do milijune puta. Stoga se korištenjem transmisijske elektronske mikroskopije može promatrati fina struktura uzoraka, čak i struktura samo jednog stupca atoma, koja je desetke tisuća puta manja od najmanje strukture koju je moguće promatrati optičkim mikroskopom. TEM je važna analitička metoda u mnogim znanstvenim područjima povezanim s fizikom i biologijom, poput istraživanja raka, virologije, znanosti o materijalima, kao i nanotehnologije, istraživanja poluvodiča itd.
