Perché la risoluzione del microscopio elettronico è molto più elevata della risoluzione del microscopio ottico?
Poiché i microscopi elettronici utilizzano fasci di elettroni e i microscopi ottici utilizzano luce visibile e la lunghezza d'onda dei fasci di elettroni è inferiore alla lunghezza d'onda della luce visibile, la risoluzione dei microscopi elettronici è molto più elevata di quella dei microscopi ottici.
La risoluzione di un microscopio è correlata all'angolo del cono incidente e alla lunghezza d'onda del fascio di elettroni che passa attraverso il campione.
La lunghezza d'onda della luce visibile è compresa tra circa 300 e 700 nanometri e la lunghezza d'onda del fascio di elettroni è correlata alla tensione di accelerazione. Secondo il principio della dualità onda-particella, la lunghezza d'onda degli elettroni ad alta velocità è inferiore alla lunghezza d'onda della luce visibile e la risoluzione del microscopio è limitata dalla lunghezza d'onda utilizzata. Pertanto la risoluzione del microscopio elettronico (0,2 nanometri) è molto più elevata della risoluzione del microscopio ottico. (200 nm).
L'applicazione della tecnologia della microscopia elettronica si basa sul microscopio ottico. La risoluzione del microscopio ottico è {{0}},2μm e la risoluzione del microscopio elettronico a trasmissione è 0,2nm. Ciò significa che il microscopio elettronico a trasmissione ha un ingrandimento di 1000 rispetto al microscopio ottico. volte.
Sebbene la risoluzione della microscopia elettronica sia molto più elevata di quella della microscopia ottica, presenta alcuni svantaggi:
1. In un microscopio elettronico, il campione deve essere osservato nel vuoto, quindi non è possibile osservare campioni viventi. Con il progresso della tecnologia, la microscopia elettronica a scansione ambientale consentirà gradualmente l’osservazione diretta di campioni viventi;
2. Durante l'elaborazione del campione possono formarsi strutture che il campione non possiede originariamente, il che rende più difficile l'analisi successiva dell'immagine;
3. A causa della capacità di diffusione degli elettroni estremamente forte, è probabile che si verifichi una diffrazione secondaria;
4. Poiché si tratta di un'immagine di proiezione piana bidimensionale di un oggetto tridimensionale, a volte l'immagine non è unica;
5. Poiché i microscopi elettronici a trasmissione possono osservare solo campioni molto sottili, la struttura della superficie della sostanza può essere diversa dalla struttura dell'interno della sostanza;
6. Per campioni ultrasottili (sotto i 100 nanometri), il processo di preparazione del campione è complesso e difficile e la preparazione del campione potrebbe essere danneggiata;
7. Il fascio di elettroni può distruggere il campione attraverso la collisione e il riscaldamento;
8. Il prezzo per l'acquisto e la manutenzione di un microscopio elettronico è relativamente alto.
