Perché un microscopio elettronico ha una risoluzione maggiore rispetto a un microscopio ottico?
L'ingrandimento del microscopio ottico è inferiore a quello del microscopio elettronico. Il microscopio ottico può osservare solo microstrutture, come cellule e cloroplasti, mentre il microscopio elettronico può osservare strutture submicroscopiche, cioè la struttura di organelli, virus, batteri, ecc.
Il microscopio elettronico proietta un fascio di elettroni accelerato e concentrato su un campione molto sottile, e gli elettroni entrano in collisione con gli atomi nel campione per cambiare la loro direzione, producendo così la diffusione ad angolo solido. La dimensione dell'angolo di diffusione è correlata alla densità e allo spessore del campione, quindi è possibile formare immagini con luminosità e oscurità diverse e le immagini verranno visualizzate su dispositivi di imaging (come schermi fluorescenti, pellicole e componenti di accoppiamento fotosensibili) dopo aver ingrandito e messo a fuoco.
A causa della brevissima lunghezza d'onda di de Broglie dell'elettrone, la risoluzione del microscopio elettronico a trasmissione è molto più alta di quella del microscopio ottico, che può raggiungere 0.1-0.2nm, e l'ingrandimento è decine di migliaia a milioni di volte. Pertanto, l'uso della microscopia elettronica a trasmissione può essere utilizzato per osservare la struttura fine dei campioni, anche la struttura di una sola colonna di atomi, che è decine di migliaia di volte più piccola della struttura più piccola che può essere osservata mediante microscopia ottica. TEM è un metodo analitico importante in molti campi scientifici legati alla fisica e alla biologia, come la ricerca sul cancro, la virologia, la scienza dei materiali, nonché la nanotecnologia, la ricerca sui semiconduttori, ecc.
