Hvorfor skiller elektronmikroskopets oppløsning så mye fra et lysmikroskop?
Fordi elektronmikroskoper bruker elektronstråler og optiske mikroskoper bruker synlig lys, og bølgelengden til elektronstråler er kortere enn for synlig lys, er oppløsningen til elektronmikroskop mye høyere enn for optiske mikroskoper.
Oppløsningen til mikroskopet er relatert til den innfallende kjeglevinkelen og bølgelengden til elektronstrålen som passerer gjennom prøven.
Bølgelengden til synlig lys er omtrent {{0}} nanometer, mens bølgelengden til elektronstråler 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 elektronmikroskopet (0,2 nanometer) er mye høyere enn for det optiske mikroskopet (200nm).
Anvendelsen av elektronmikroskopteknologi er basert på det optiske mikroskopet. Oppløsningen til det optiske mikroskopet er {{0}},2μm, og oppløsningen til transmisjonselektronmikroskopet er 0,2nm. Det vil si at transmisjonselektronmikroskopet forstørres med 1000 på grunnlag av det optiske mikroskopet. ganger.
Selv om oppløsningen til et elektronmikroskop er mye høyere enn for et lysmikroskop, har det noen ulemper:
1. I et elektronmikroskop må prøver observeres i vakuum, så levende prøver kan ikke observeres. Med fremskritt av teknologien vil miljøskanningselektronmikroskopet gradvis realisere direkte observasjon av levende prøver;
2. Ved bearbeiding av prøven kan den produsere en struktur som prøven ikke har, noe som forverrer vanskeligheten med å analysere bildet i etterkant;
3. På grunn av den sterke elektronspredningsevnen er sekundær diffraksjon lett å oppstå;
4. Fordi det er et todimensjonalt planprojeksjonsbilde av et tredimensjonalt objekt, er bildet noen ganger ikke unikt;
5. Siden transmisjonselektronmikroskopet bare kan observere svært tynne prøver, er det mulig at strukturen på overflaten av materialet er forskjellig fra strukturen inne i materialet;
6. For ultratynne prøver (mindre enn 100 nanometer) er prøveprepareringsprosessen komplisert og vanskelig, og prøveprepareringen er skadet;
7. Elektronstrålen kan ødelegge prøven gjennom kollisjon og oppvarming;
8. Innkjøps- og vedlikeholdsprisene på elektronmikroskoper er relativt høye.
