Microscopio electrónico Principio de imagen del microscopio óptico Similitudes y diferencias
Un microscopio electrónico es un instrumento que utiliza haces de electrones y lentes de electrones en lugar de haces de luz y lentes ópticos para obtener imágenes de las estructuras finas de las sustancias a muy grandes aumentos según el principio de la óptica electrónica.
El poder de resolución de un microscopio electrónico está representado por la distancia mínima entre dos puntos adyacentes que puede resolver. En la década de 1970, los microscopios electrónicos de transmisión tenían una resolución de aproximadamente 0,3 nanómetros (el poder de resolución del ojo humano es de aproximadamente 0,1 milímetros). Ahora, el aumento máximo del microscopio electrónico supera los 3 millones de veces, mientras que el aumento máximo del microscopio óptico es de unas 2000 veces, por lo que los átomos de algunos metales pesados y las redes atómicas ordenadas en el cristal se pueden observar directamente a través del microscopio electrónico. .
En 1931, Knorr-Bremse y Ruska de Alemania reacondicionaron un osciloscopio de alto voltaje con una fuente de electrones de descarga de cátodo frío y tres lentes de electrones, y obtuvieron una imagen ampliada más de diez veces, lo que confirmó la posibilidad de imágenes ampliadas con microscopio electrónico. En 1932, después de la mejora de Ruska, el poder de resolución del microscopio electrónico alcanzó los 50 nanómetros, aproximadamente diez veces el poder de resolución del microscopio óptico en ese momento, por lo que el microscopio electrónico comenzó a llamar la atención de la gente.
En la década de 1940, Hill en los Estados Unidos usó un astigmatizador para compensar la asimetría rotacional de la lente electrónica, lo que supuso un nuevo avance en el poder de resolución del microscopio electrónico y gradualmente alcanzó el nivel moderno. En China, se desarrolló con éxito un microscopio electrónico de transmisión en 1958 con una resolución de 3 nanómetros, y en 1979 se fabricó un microscopio electrónico grande con una resolución de 0,3 nanómetros.
Aunque el poder de resolución del microscopio electrónico es mucho mejor que el del microscopio óptico, es difícil observar organismos vivos porque el microscopio electrónico necesita trabajar en condiciones de vacío, y la irradiación del haz de electrones también hará que las muestras biológicas ser dañado por la radiación. Otros temas, como la mejora del brillo del cañón de electrones y la calidad de la lente de electrones, también deben estudiarse más a fondo.
El poder de resolución es un indicador importante de la microscopía electrónica, que está relacionado con el ángulo del cono incidente y la longitud de onda del haz de electrones que pasa a través de la muestra. La longitud de onda de la luz visible es de aproximadamente {{0}} nanómetros, mientras que la longitud de onda de los haces de electrones está relacionada con el voltaje de aceleración. Cuando el voltaje de aceleración es de 50-100 kV, la longitud de onda del haz de electrones es de aproximadamente 0,0053-0,0037 nanómetros. Dado que la longitud de onda del haz de electrones es mucho más pequeña que la longitud de onda de la luz visible, incluso si el ángulo del cono del haz de electrones es solo el 1 por ciento del del microscopio óptico, el poder de resolución del microscopio electrónico sigue siendo muy superior al del microscopio óptico. del microscopio óptico.
