Waarom is de resolutie van een elektronenmicroscoop veel hoger dan die van een optische microscoop?
Omdat elektronenmicroscopen elektronenbundels gebruiken en optische microscopen zichtbaar licht, en de golflengte van elektronenbundels korter is dan de golflengte van zichtbaar licht, is de resolutie van elektronenmicroscopen veel hoger dan die van optische microscopen.
De resolutie van een microscoop is gerelateerd aan de hoek van de invallende kegel en de golflengte van de elektronenbundel die door het monster gaat.
De golflengte van zichtbaar licht bedraagt ongeveer 300 tot 700 nanometer, en de golflengte van de elektronenbundel houdt verband met de versnellingsspanning. Volgens het principe van dualiteit tussen golven en deeltjes is de golflengte van snelle elektronen korter dan de golflengte van zichtbaar licht, en wordt de resolutie van de microscoop beperkt door de gebruikte golflengte. Daarom is de resolutie van de elektronenmicroscoop (0,2 nanometer) veel hoger dan de resolutie van de optische microscoop. (200 nm).
De toepassing van elektronenmicroscopietechnologie is gebaseerd op de optische microscoop. De resolutie van de optische microscoop is {{0}}.2μm, en de resolutie van de transmissie-elektronenmicroscoop is 0,2 nm. Dat wil zeggen dat de transmissie-elektronenmicroscoop op basis van de optische microscoop een vergroting van 1000 heeft. keer.
Hoewel de resolutie van elektronenmicroscopie veel hoger is dan die van optische microscopie, heeft deze enkele nadelen:
1. In een elektronenmicroscoop moet het monster in een vacuüm worden waargenomen, zodat levende monsters niet kunnen worden waargenomen. Met de vooruitgang van de technologie zal omgevingsscanning-elektronenmicroscopie geleidelijk directe observatie van levende monsters mogelijk maken;
2. Bij het verwerken van het monster kunnen structuren ontstaan die het monster oorspronkelijk niet heeft, wat het moeilijker maakt om het beeld later te analyseren;
3. Vanwege het extreem sterke vermogen om elektronen te verstrooien, is de kans groot dat er secundaire diffractie optreedt;
4. Omdat het een tweedimensionaal vlakprojectiebeeld is van een driedimensionaal object, is het beeld soms niet uniek;
5. Omdat transmissie-elektronenmicroscopen slechts zeer dunne monsters kunnen waarnemen, kan de structuur van het oppervlak van de stof verschillen van de structuur van het inwendige van de stof;
6. Voor ultradunne monsters (minder dan 100 nanometer) is het monstervoorbereidingsproces complex en moeilijk en kan de monstervoorbereiding beschadigd raken;
7. De elektronenbundel kan het monster vernietigen door botsing en verhitting;
8. De prijs voor aanschaf en onderhoud van een elektronenmicroscoop is relatief hoog.
