Hvorfor har elektronmikroskoper højere opløsning end optiske mikroskoper?
Forstørrelsen af et optisk mikroskop er mindre end for et elektronmikroskop. Et optisk mikroskop kan kun observere mikrostrukturer, såsom celler, kloroplaster osv., mens et elektronmikroskop kan observere submikroskopiske strukturer, det vil sige at det kan se strukturen af organeller, vira, bakterier osv.
Et elektronmikroskop projicerer en accelereret og koncentreret elektronstråle på en meget tynd prøve. Elektronerne kolliderer med atomer i prøven og ændrer retning og frembringer derved spredning af solide vinkler. Størrelsen af spredningsvinklen er relateret til prøvens tæthed og tykkelse, så billeder med forskellige lyse og mørke farver kan dannes. Billedet vil blive vist på billedbehandlingsenheder (såsom fluorescerende skærme, film og lysfølsomme koblingskomponenter) efter forstørrelse og fokusering.
Da de Broglie-bølgelængden af elektroner er meget kort, er opløsningen af transmissionselektronmikroskoper meget højere end for optiske mikroskoper, som kan nå {{0}}.1~0.2nm, og forstørrelsen er titusvis af tusinder til millioner gange. Derfor kan transmissionselektronmikroskopi bruges til at observere den fine struktur af en prøve, og kan endda bruges til at observere strukturen af blot en række atomer, som er titusindvis af gange mindre end den mindste struktur, der kan observeres med et optisk mikroskop. TEM er en vigtig analytisk metode inden for mange videnskabelige områder relateret til fysik og biologi, såsom kræftforskning, virologi, materialevidenskab, nanoteknologi, halvlederforskning mv.
Hvorfor har et optisk mikroskop den højeste opløsning, når man bruger en olielinse?
Olielinse er et af de optiske mikroskoper. Når det bruges, er linsen nedsænket i olie (normalt cederolie) for at observere finere strukturer. Det er et af de mikroskoper, der almindeligvis anvendes i laboratorier. Klarheden er lidt højere end for almindelige optiske mikroskoper. Det bruges til at observere klamydia, bakterier, celleorganeller osv.
Olielinsens linse er meget lille. Når lyset passerer gennem luften mellem glaspladen og olielinsen, opstår der brydning eller total refleksion på grund af mediets forskellige densitet, hvilket reducerer lyset, der kommer ind i linsen og gør objektbilledet uklart. Hvis olielinsen og bæreren tilføjer cederolie (n=1.515), som svarer til brydningsindekset for glas (n=1.52), øges lyset mellem glassene ind i objektivet, forstærk lysstyrken af synsfeltet og gør objektbilledet lyst og klart.
På grund af bakteriernes lille størrelse er det i morfologiske undersøgelser af bakterier ofte nødvendigt at bruge en mikroskopolielinse for at observere tydeligere. Derfor skal man være dygtig til brug og beskyttelse af olielinser.
