Hvorfor er oppløsningen til et elektronmikroskop så mye høyere enn for et optisk mikroskop?
Fordi elektronmikroskoper bruker elektronstråler og optiske mikroskoper bruker synlig lys, og bølgelengdene til elektronstrålene er kortere enn for synlig lys, har elektronmikroskoper mye høyere oppløsning enn optiske mikroskoper.
Oppløsningen til et mikroskop er relatert til kjeglevinkelen og bølgelengden til elektronstrålen som passerer gjennom prøven.
Bølgelengden til synlig lys er omtrent 300 til 700 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 mikroskopet begrenses av bølgelengden det bruker, så oppløsningen til elektronmikroskoper (0,2 nanometer) er mye høyere enn for optiske mikroskoper. (200 nm).
Anvendelsen av elektronmikroskopteknologi er basert på optisk mikroskop. Oppløsningen til optisk mikroskop er {{0}},2μm, og oppløsningen til transmisjonselektronmikroskop er 0,2nm. ganger.
Selv om oppløsningen til et elektronmikroskop er mye høyere enn for et optisk mikroskop, har det noen ulemper:
1. I et elektronmikroskop må prøven observeres i vakuum, så levende prøver kan ikke observeres. Med utviklingen av teknologien vil miljøskannende elektronmikroskoper gradvis realisere direkte observasjon av levende prøver;
2. Når prøven behandles, kan den produsere strukturer som prøven ikke har, noe som forverrer vanskeligheten med å analysere bildet i etterkant;
3. På grunn av den sterke elektronspredningsevnen er den utsatt for sekundær diffraksjon osv.;
4. Fordi det er et todimensjonalt planprojeksjonsbilde av et tredimensjonalt objekt, er bildet noen ganger ikke unikt;
5. Siden transmisjonselektronmikroskopi bare kan observere svært tynne prøver, er det mulig at strukturen på overflaten av materialet er forskjellig fra strukturen til det indre av materialet;
6. For ultratynne prøver (under 100 nanometer) er prøveprepareringsprosessen komplisert og vanskelig, og prøveprepareringen er skadet;
7. Elektronstrålen kan ødelegge prøven ved kollisjon og oppvarming;
8. Prisen på kjøp og vedlikehold av elektronmikroskop er relativt høy.
