Hvorfor elektronmikroskoper har mye høyere oppløsning enn optiske mikroskoper
Fordi elektronmikroskoper bruker en elektronstråle og optiske mikroskoper bruker synlig lys, og bølgelengden til elektronstrålen er kortere enn bølgelengden til synlig lys, er oppløsningen til et elektronmikroskop mye høyere enn for et optisk mikroskop.
Oppløsningen til et mikroskop er relatert til kjegleinnfallsvinkelen og bølgelengden til elektronstrålen som passerer gjennom prøven.
Bølgelengden til synlig lys er omtrent {{0}} nanometer, mens bølgelengden til elektronstrålen er relatert til akselerasjonsspenningen. I henhold til prinsippet om bølge-partikkel-dualitet er bølgelengden til høyhastighetselektroner kortere enn for synlig lys, og oppløsningen til et mikroskop er begrenset av bølgelengden det bruker, så oppløsningen til et elektronmikroskop (0,2 nanometer) er mye høyere enn for et optisk mikroskop (200 nanometer).
Anvendelsen av elektronmikroskopiteknologi er basert på det optiske mikroskopet, som har en oppløsning på {{0}},2 μm, og transmisjonselektronmikroskopet, som har en oppløsning på 0,2 nm, dvs. transmisjonselektronet mikroskopet forstørres med en faktor på 1,000 på grunnlag av det optiske mikroskopet.
Selv om oppløsningen til elektronmikroskop er mye høyere enn for optisk mikroskop, har den noen ulemper:
1, i elektronmikroskopet må prøver observeres i vakuum, så det er ikke mulig å observere levende prøver. Med utviklingen av teknologien, vil miljøskanning elektronmikroskop gradvis realisere observasjon av levende prøver direkte;
2, i behandlingen av prøven kan produsere en struktur som ikke opprinnelig var tilstede i prøven, noe som forverrer vanskeligheten med å analysere bildet deretter;
3, på grunn av den ekstremt sterke elektronspredningsevnen, utsatt for sekundær diffraksjon og så videre;
4, på grunn av det todimensjonale planprojeksjonsbildet av tredimensjonale objekter, noen ganger er bildet ikke unikt;
5, fordi transmisjonselektronmikroskopet bare kan observere svært tynne prøver, og det er mulig at strukturen til materialets overflate er forskjellig fra den indre strukturen til materialet;
6, ultratynne prøver (under 100 nanometer), prøveforberedelsesprosessen er kompleks og vanskelig, og det er skade på prøveforberedelsen;
7 kan elektronstrålen skade prøven ved kollisjon og oppvarming;
8, elektronmikroskop kjøp og vedlikehold av prisen er relativt høy.
