Miksi elektronimikroskoopit tarjoavat paljon korkeamman resoluution kuin optiset mikroskoopit
Koska elektronimikroskoopit käyttävät elektronisuihkua ja optiset mikroskoopit näkyvää valoa ja elektronisäteen aallonpituus on lyhyempi kuin näkyvän valon aallonpituus, elektronimikroskoopin resoluutio on paljon suurempi kuin optisen mikroskoopin.
Mikroskoopin resoluutio liittyy näytteen läpi kulkevan elektronisäteen kartiokulmaan ja aallonpituuteen.
Näkyvän valon aallonpituus on noin {{0}} nm, kun taas elektronisäteen aallonpituus on suhteessa kiihdytysjännitteeseen. Aaltohiukkasten kaksinaisuuden periaatteen mukaan nopeiden elektronien aallonpituus on lyhyempi kuin näkyvän valon, ja mikroskoopin resoluutio on rajoitettu sen käyttämän aallonpituuden mukaan, joten elektronimikroskoopin resoluutio (0,2 nanometriä) ) on paljon korkeampi kuin optisen mikroskoopin (200 nanometriä).
Elektronimikroskopiatekniikan sovellus perustuu optiseen mikroskooppiin, jonka resoluutio on {{0}},2 μm, ja transmissioelektronimikroskooppiin, jonka resoluutio on 0,2 nm, eli transmissioelektroniin. mikroskooppia suurennetaan kertoimella 1,000 optisen mikroskoopin perusteella.
Kuinka lisätä mikroskoopin resoluutiota
Mikroskoopin resoluutio on kyky selvästi erottaa kahden mikroskoopilla erotettavan kohdepisteen välinen vähimmäisetäisyys.
Se lasketaan kaavalla σ=λ/NA
missä σ on resoluutio; λ on valon aallonpituus; NA on objektiivin linssin numeerinen aukko (NA=nsina/2,n on väliaineen taitekerroin, a on aukkokulma, eli näyte objektiivin linssin aukkokulmaan). Voidaan nähdä, että objektiivilinssin resoluutio määräytyy objektiivin NA-arvon ja valaistuksen valonlähteen aallonpituuden mukaan, mitä suurempi NA-arvo, mitä lyhyempi valaistusvalon aallonpituus, sitä pienempi σ-arvo , sitä korkeampi resoluutio.
Tarkkuuden parantamiseksi eli σ-arvon pienentämiseksi voidaan tehdä seuraavat toimenpiteet
(1) Pienennä aallonpituutta λ ja käytä lyhyen aallonpituuden valonlähdettä.
(2) Kasvata väliaineen n-arvoa lisätäksesi NA-arvoa (NA=nsina/2).
(3) Suurenna aukkokulmaa a suurentaaksesi NA-arvoa.
(4) Lisää kontrastia vaalean ja tumman välillä.
