Waarom elektronenmicroscopen een hogere resolutie hebben dan optische microscopen
De vergroting van een optische microscoop is kleiner dan die van een elektronenmicroscoop. Optische microscopen kunnen alleen microscopische structuren waarnemen, zoals cellen en bladgroenkorrels, terwijl elektronenmicroscopen submicroscopische structuren kunnen waarnemen, dat wil zeggen dat de structuur van organellen, evenals virussen en bacteriën, kan worden gezien.
Elektronenmicroscopie is de versnelde en geaggregeerde elektronenbundel die op een zeer dun monster wordt geprojecteerd. De elektronen botsen met de atomen in het monster en veranderen van richting, wat resulteert in stereohoekverstrooiing. De grootte van de verstrooiingshoek houdt verband met de dichtheid en dikte van het monster, zodat er verschillende lichte en donkere beelden kunnen worden gevormd, die na vergroting en scherpstelling op beeldapparatuur (zoals fluorescerende schermen, films en fotokoppelaars) worden weergegeven. .
Vanwege de zeer korte De Broglie-golflengte van elektronen is de resolutie van een transmissie-elektronenmicroscoop veel hoger dan die van een optische microscoop, en reikt van {{0}}.1 tot 0,2 nm, met een vergroting van tientallen duizenden tot miljoenen keren. Daarom kan het gebruik van transmissie-elektronenmicroscopie worden gebruikt om de fijne structuur van een monster waar te nemen, of zelfs de structuur van een enkele rij atomen, die tienduizenden keren kleiner is dan de kleinste structuur die kan worden waargenomen door een optisch apparaat. microscoop.TEM is een belangrijke analytische methode in veel wetenschapsgebieden die verband houden met natuurkunde en biologie, zoals kankeronderzoek, virologie, materiaalkunde, maar ook nanotechnologie, halfgeleideronderzoek enzovoort.
Principe van optische microscoop
Licht dat op een object valt, wordt vergroot door minimaal twee optische systemen (objectief en oculair). Ten eerste produceert de objectieflens een vergroot beeld, en het menselijk oog neemt dit vergrote beeld waar via het oculair, dat als vergrootglas fungeert. Een typische lichtmicroscoop heeft verschillende verwisselbare objectieven, zodat de waarnemer de vergroting indien nodig kan veranderen.
Deze objectieven worden over het algemeen op een draaibare objectiefschijf geplaatst. Door de objectiefschijf te draaien, kunnen verschillende oculairs gemakkelijk toegang krijgen tot het optische pad. De objectiefschijf in het Engels is Nosepiece, ook vertaald als neuswiel.
Tegenwoordig is de constructie van optische microscopen zeer complex en nauwkeurig. Om nauwkeurig beeld te kunnen vormen, moet het optische pad van de microscoop rigoureus worden ontworpen en gecontroleerd. Niettemin is het werkingsprincipe van een optische microscoop heel eenvoudig.
De eenvoudige objectieflens is gemaakt van glas met hoge resolutie en heeft een zeer korte brandpuntsafstand van ongeveer 160 mm, wat een vergroot omgekeerd beeld oplevert, zodat het heel dicht bij het te bekijken preparaat lijkt te zijn, en door te focussen produceert het een solide beeld dat met het blote oog kan worden gezien zonder dat een oculair nodig is, of afgebeeld op een stuk papier. Bij de meeste microscopen bestaat het oculair uit een paar spiegels, één bij het oog, die een denkbeeldig beeld produceert dat met het blote oog wordt vergroot, en één bij de objectieflens, die een reëel beeld produceert.
