Waarom elektronenmicroscopen een veel hogere resolutie hebben dan optische microscopen
Omdat elektronenmicroscopen een elektronenbundel gebruiken en optische microscopen zichtbaar licht gebruiken, en de golflengte van de elektronenbundel korter is dan de golflengte van zichtbaar licht, is de resolutie van een elektronenmicroscoop veel hoger dan die van een optische microscoop.
De resolutie van een microscoop is gerelateerd aan de kegelhoek van inval en de golflengte van de elektronenbundel die door het monster gaat.
De golflengte van zichtbaar licht bedraagt ongeveer {{0}} nanometer, terwijl de golflengte van de elektronenbundel verband houdt met de versnellingsspanning. Volgens het principe van de dualiteit van golven en deeltjes is de golflengte van snelle elektronen korter dan die van zichtbaar licht, en wordt de resolutie van een microscoop beperkt door de golflengte die hij gebruikt, dus de resolutie van een elektronenmicroscoop (0,2 nanometer) is veel hoger dan die van een optische microscoop (200 nanometer).
De toepassing van elektronenmicroscopietechnologie is gebaseerd op de optische microscoop, die een resolutie heeft van {{0}}.2 μm, en de transmissie-elektronenmicroscoop, die een resolutie heeft van 0,2 nm, dat wil zeggen het transmissie-elektron microscoop wordt vergroot met een factor 1,000 op basis van de optische microscoop.
Hoewel de resolutie van een elektronenmicroscoop veel hoger is dan die van een optische microscoop, heeft deze enkele nadelen:
1, in de elektronenmicroscoop moeten monsters in een vacuüm worden waargenomen, dus het is niet mogelijk om levende monsters te observeren. Met de vooruitgang van de technologie zal de omgevingsscanning-elektronenmicroscoop geleidelijk de observatie van levende monsters direct realiseren;
2, kan bij de verwerking van het monster een structuur ontstaan die oorspronkelijk niet in het monster aanwezig was, wat de moeilijkheid van het daarna analyseren van het beeld vergroot;
3, vanwege het extreem sterke vermogen om elektronen te verstrooien, gevoelig voor secundaire diffractie enzovoort;
4, vanwege het tweedimensionale vlakprojectiebeeld van driedimensionale objecten, is het beeld soms niet uniek;
5, omdat de transmissie-elektronenmicroscoop alleen zeer dunne monsters kan waarnemen, en het mogelijk is dat de structuur van het oppervlak van het materiaal verschilt van de interne structuur van het materiaal;
6, ultradunne monsters (minder dan 100 nanometer), het monstervoorbereidingsproces is complex en moeilijk en er is schade aan de monstervoorbereiding;
7 kan de elektronenbundel het monster beschadigen door botsing en verwarming;
8, elektronenmicroscoop aankoop en onderhoud van de prijs zijn relatief hoog.
