Qual è la differenza tra microscopio elettronico e microscopio ottico nell'osservazione degli oggetti?
Esistono differenze significative tra microscopi ottici e microscopi elettronici, tra cui diverse sorgenti di luce, lenti, principi di imaging, risoluzioni, profondità di campo e metodi di preparazione del campione. Il microscopio ottico, comunemente noto come specchio della luce, è un tipo di microscopio che utilizza la luce visibile come sorgente di illuminazione. Un microscopio ottico è uno strumento ottico che utilizza principi ottici per ingrandire e immaginare piccoli oggetti che non possono essere distinti dall'occhio umano, al fine di estrarre informazioni sulle microstrutture. Ha una vasta gamma di applicazioni in biologia cellulare.
Un microscopio ottico è generalmente costituito da una fase, un sistema di illuminazione in riflettori, una lente oggettiva, un oculare e un meccanismo di messa a fuoco. Lo stadio viene utilizzato per contenere l'oggetto osservato. La manopola di messa a fuoco può essere utilizzata per guidare il meccanismo di messa a fuoco, consentendo una regolazione grossolana o sottile dello stadio, facilitando un'imaging chiaro dell'oggetto osservato.
L'immagine formata da un microscopio ottico viene invertita (capovolgimento a sinistra-destra). I microscopi elettronici sono il luogo di nascita di prodotti tecnologici di fascia alta, che hanno somiglianze con i microscopi ottici che di solito usiamo, ma sono molto diversi da essi. In primo luogo, i microscopi ottici utilizzano fonti di luce. La microscopia elettronica, d'altra parte, utilizza travi di elettroni e i risultati che possono essere visti dai due sono diversi, per non parlare dell'ingrandimento. Ad esempio, quando si osserva una cellula, un microscopio ottico può vedere solo la cellula e alcuni organelli, come mitocondri e cloroplasti, ma può solo vedere la presenza delle sue cellule e non può vedere la struttura specifica degli organelli. I microscopi elettronici possono fornire una visione più dettagliata della struttura intricata degli organelli e persino rivelare grandi molecole come le proteine. I microscopi elettronici includono microscopi elettronici a trasmissione, microscopi elettronici a scansione, microscopi elettronici a riflesso e microscopi elettronici di emissione. Tra questi, la microscopia elettronica a scansione è più ampiamente utilizzata.
La microscopia elettronica a scansione è ampiamente utilizzata nell'analisi dei materiali e nella ricerca, principalmente per l'analisi della frattura del materiale, l'analisi della composizione della micro area, le varie analisi della morfologia superficiale del rivestimento, la misurazione dello spessore dello strato, la morfologia della microstruttura e l'analisi del materiale nano. Può anche essere combinato con diffrattometro a raggi X o spettrometro di energia elettronica per formare microprobi elettronici per l'analisi della composizione del materiale, ecc.
Il microscopio elettronico a scansione (SEC), abbreviato come SEC, è un nuovo tipo di strumento ottico elettronico. È costituito da tre parti principali: sistema a vuoto, sistema a fascio di elettroni e sistema di imaging. Modula l'imaging usando vari segnali fisici eccitati da un fascio di elettroni focalizzato che scansiona la superficie del campione. Gli elettroni incidenti eccitano gli elettroni secondari sulla superficie del campione. Il microscopio osserva gli elettroni sparsi da ciascun punto. Il cristallo di scintillazione posizionato accanto al campione riceve questi elettroni secondari, modula l'intensità del fascio di elettroni del tubo di immagine dopo l'amplificazione e cambia la luminosità dello schermo del tubo dell'immagine. La bobina di deflessione del tubo del raggio catodico viene scansionata in modo sincrono con il fascio di elettroni sulla superficie del campione, in modo che lo schermo fluorescente del tubo a raggi catodico visualizzi l'immagine morfologia della superficie del campione. Ha le caratteristiche della semplice preparazione del campione, ingrandimento regolabile, ampia gamma, alta risoluzione dell'immagine e grande profondità di campo.
Prestazioni dell'applicazione della microscopia elettronica a trasmissione:
1. Analisi dei difetti di cristallo. All structures that disrupt the normal lattice period are collectively referred to as crystal defects, such as vacancies, dislocations, grain boundaries, precipitates, etc. These structures that disrupt the periodicity of the lattice will cause changes in the diffraction conditions in their respective regions, resulting in diffraction conditions in the defect area being different from those in the normal area, thus displaying corresponding differences in brightness and darkness on the fluorescent schermo.
2. Analisi organizzativa. Oltre a vari difetti che possono generare diversi modelli di diffrazione, l'analisi della struttura cristallina e dell'orientamento può essere eseguita osservando la morfologia del tessuto.
3. Osservazione in situ. Usando la fase di campionamento corrispondente, è possibile condurre esperimenti in situ nella microscopia elettronica a trasmissione. Ad esempio, usando campioni di trazione della deformazione per osservare i loro processi di deformazione e frattura.
4. Tecnologia di microscopia ad alta risoluzione. Migliorare la risoluzione per un'osservazione più profonda della microstruttura della materia è sempre stato un obiettivo perseguito dalle persone. La microscopia elettronica ad alta risoluzione utilizza il cambio di fase delle travi di elettroni per immaginare in modo coerente due o più travi di elettroni. In condizioni in cui la risoluzione del microscopio elettronico è abbastanza elevata, più travi di elettroni utilizzati, maggiore è la risoluzione dell'immagine e può anche essere utilizzata per imaging la struttura atomica dei campioni sottili.
