Hvorfor elektronmikroskoper gir langt 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}} nm, 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 begrenses av bølgelengden det bruker, slik at 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.
Hvordan øke oppløsningen til et mikroskop
Oppløsningen til et mikroskop er evnen til å tydelig skille minimumsavstanden mellom to objektpunkter som kan skilles fra mikroskopet.
Den beregnes med formelen σ=λ/NA
Hvor σ er oppløsningen; λ er bølgelengden til lys; NA er den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen (NA=nsina/2,n er brytningsindeksen til mediet, a er blenderåpningsvinkelen, dvs. prøven til objektivlinsens blenderåpningsvinkel). Det kan sees at oppløsningen til objektivlinsen bestemmes av NA-verdien til objektivlinsen og bølgelengden til belysningslyskilden, jo større NA-verdien er, jo kortere bølgelengden til belysningslyset, jo mindre er σ-verdien , jo høyere oppløsning.
For å forbedre oppløsningen, dvs. redusere σ-verdien, kan følgende tiltak tas
(1) Reduser bølgelengden λ og bruk en lyskilde med kort bølgelengde.
(2) Øk n-verdien til mediet for å øke NA-verdien (NA=nsina/2).
(3) Øk blendervinkelen a for å øke NA-verdien.
(4) Øk kontrasten mellom lys og mørkt.
