Hvorfor er opløsningen af et elektronmikroskop så meget højere end for et optisk mikroskop?
Fordi elektronmikroskoper bruger elektronstråler, og optiske mikroskoper bruger synligt lys, og elektronstrålernes bølgelængder er kortere end for synligt lys, har elektronmikroskoper meget højere opløsning end optiske mikroskoper.
Opløsningen af et mikroskop er relateret til keglevinklen og bølgelængden af elektronstrålen, der passerer gennem prøven.
Bølgelængden af synligt lys er omkring 300 til 700 nanometer, mens elektronstrålens bølgelængde er relateret til accelerationsspændingen. Ifølge princippet om bølge-partikel dualitet er bølgelængden af højhastighedselektroner kortere end synligt lys, og mikroskopets opløsning er begrænset af den bølgelængde, det bruger, så opløsningen af elektronmikroskoper (0,2 nanometer) er meget højere end for optiske mikroskoper. (200 nm).
Anvendelsen af elektronmikroskopteknologi er baseret på optisk mikroskop. Opløsningen af optisk mikroskop er {{0}}.2μm, og opløsningen af transmissionselektronmikroskop er 0.2nm. gange.
Selvom opløsningen af et elektronmikroskop er meget højere end for et optisk mikroskop, har det nogle ulemper:
1. I et elektronmikroskop skal prøven observeres i et vakuum, så levende prøver ikke kan observeres. Med teknologiens fremskridt vil miljøscanningselektronmikroskoper gradvist realisere den direkte observation af levende prøver;
2. Når prøven behandles, kan den producere strukturer, som prøven ikke har, hvilket forværrer vanskeligheden ved at analysere billedet efterfølgende;
3. På grund af den stærke elektronspredningsevne er den tilbøjelig til sekundær diffraktion osv.;
4. Fordi det er et todimensionalt planprojektionsbillede af et tredimensionelt objekt, er billedet nogle gange ikke unikt;
5. Da transmissionselektronmikroskopi kun kan observere meget tynde prøver, er det muligt, at strukturen af materialets overflade er forskellig fra strukturen af materialets indre;
6. For ultratynde prøver (under 100 nanometer) er prøveforberedelsesprocessen kompliceret og vanskelig, og prøveforberedelsen er beskadiget;
7. Elektronstrålen kan ødelægge prøven ved kollision og opvarmning;
8. Prisen for køb og vedligeholdelse af elektronmikroskop er relativt høj.
