Miksi elektronimikroskoopeilla on paljon suurempi tarkkuus kuin optisilla mikroskoopeilla?
Koska elektronimikroskoopit käyttävät elektronisuihkua ja optiset mikroskoopit näkyvää valoa ja elektronisäteen aallonpituus on lyhyempi kuin näkyvän valon aallonpituus, elektronimikroskoopin resoluutio on paljon korkeampi kuin optisen mikroskoopin.
Mikroskoopin resoluutio liittyy näytteen läpi kulkevan elektronisäteen kartiokulmaan ja aallonpituuteen.
Näkyvän valon aallonpituus on noin {{0}} nanometriä, kun taas elektronisäteen aallonpituus on suhteessa kiihdytysjännitteeseen. Aalto-hiukkasten 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 soveltaminen 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.
Vaikka elektronimikroskoopin resoluutio on paljon suurempi kuin optisen mikroskoopin, sillä on joitain haittoja:
1, elektronimikroskoopissa näytteitä on tarkkailtava tyhjiössä, joten eläviä näytteitä ei ole mahdollista tarkkailla. Tekniikan kehittyessä ympäristöpyyhkäisyelektronimikroskooppi toteuttaa vähitellen elävien näytteiden havainnoinnin suoraan;
2, näytettä käsiteltäessä voi muodostua rakenne, jota ei alun perin ollut näytteessä, mikä vaikeuttaa kuvan analysointia sen jälkeen;
3, erittäin vahvan elektroninsirontakyvyn vuoksi, altis sekundääriselle diffraktiolle ja niin edelleen;
4, kolmiulotteisten kohteiden kaksiulotteisen tasoprojektiokuvan vuoksi kuva ei joskus ole ainutlaatuinen;
5, koska transmissioelektronimikroskoopilla voidaan tarkkailla vain hyvin ohuita näytteitä, ja on mahdollista, että materiaalin pinnan rakenne eroaa materiaalin sisäisestä rakenteesta;
6, erittäin ohuet näytteet (alle 100 nanometriä), näytteen valmistusprosessi on monimutkainen ja vaikea, ja näytteen valmistelu on vaurioitunut;
7, elektronisuihku voi vahingoittaa näytettä törmäyksen ja kuumentamisen vuoksi;
8, elektronimikroskoopin osto ja huolto hinta on suhteellisen korkea.
