Hvorfor er opløsningen af elektronmikroskoper meget højere end for optiske mikroskoper?
Fordi elektronmikroskoper bruger elektronstråler, og optiske mikroskoper bruger synligt lys, og bølgelængden af elektronstråler er kortere end bølgelængden af synligt lys, er opløsningen af elektronmikroskoper meget højere end for optiske mikroskoper.
Opløsningen af et mikroskop er relateret til den indfaldende keglevinkel og bølgelængden af elektronstrålen, der passerer gennem prøven.
Bølgelængden af synligt lys er omkring 300 til 700 nanometer, og elektronstrålens bølgelængde er relateret til accelerationsspændingen. Ifølge princippet om bølge-partikel dualitet er bølgelængden af højhastighedselektroner kortere end bølgelængden af synligt lys, og mikroskopets opløsning er begrænset af den anvendte bølgelængde. Derfor er opløsningen af elektronmikroskopet (0,2 nanometer) meget højere end opløsningen af det optiske mikroskop. (200 nm).
Anvendelsen af elektronmikroskopiteknologi er baseret på det optiske mikroskop. Opløsningen af det optiske mikroskop er {{0}},2μm og opløsningen af transmissionselektronmikroskopet er 0,2nm. Det vil sige, at transmissionselektronmikroskopet forstørrer 1000 gange på basis af det optiske mikroskop. gange.
Selvom opløsningen af elektronmikroskopi er meget højere end optisk mikroskopi, har den nogle ulemper:
1. I et elektronmikroskop skal prøven observeres i vakuum, så levende prøver ikke kan observeres. Med teknologiens fremskridt vil miljøscanningselektronmikroskopi gradvist muliggøre direkte observation af levende prøver;
2. Ved bearbejdning af prøven kan der dannes strukturer, som prøven ikke oprindeligt har, hvilket gør det sværere at analysere billedet senere;
3. På grund af den ekstremt stærke elektronspredningsevne er sekundær diffraktion tilbøjelig til at forekomme;
4. Fordi det er et todimensionalt planprojektionsbillede af et tredimensionelt objekt, er billedet nogle gange ikke unikt;
5. Da transmissionselektronmikroskoper kun kan observere meget tynde prøver, kan strukturen af stoffets overflade være forskellig fra strukturen af stoffets indre;
6. For ultratynde prøver (under 100 nanometer) er prøveforberedelsesprocessen kompleks og vanskelig, og prøveforberedelsen kan blive beskadiget;
7. Elektronstrålen kan ødelægge prøven gennem kollision og opvarmning;
8. Prisen for at købe og vedligeholde et elektronmikroskop er relativt høj.
