¿Cuál es la diferencia entre microscopía óptica y microscopía electrónica?
Un microscopio óptico típico utiliza luz visible para iluminar una muestra y una serie de lentes de vidrio para ampliar la imagen de la muestra. Dado que utiliza luz, puede colocar la muestra bajo el microscopio en el aire ambiente o, para algunas aplicaciones, en una pequeña cantidad de agua o aceite. Para la microscopía óptica compuesta, normalmente necesitamos que la muestra sea delgada porque queremos que la luz la atraviese para poder ver los detalles internos. Esto normalmente significa cortar secciones de la muestra, pero dependiendo de la muestra, el espesor de las secciones puede ser de aproximadamente 1 a 20 micras. Con la microscopía óptica estéreo o de disección, no existe tal requisito porque normalmente solo se mira la superficie de la muestra. Observe la imagen ampliada en un microscopio óptico a través de los oculares,
Los microscopios electrónicos utilizan un haz de electrones cuidadosamente controlado como forma de iluminación. El haz es controlado y enfocado por una serie de lentes electromagnéticas, que son esencialmente potentes bobinas electromagnéticas con un orificio central a través del cual pasan los electrones. La lente controla el haz de luz que incide sobre la muestra y también magnifica la imagen de la muestra. Dado que se trabaja con un haz de electrones, todo el sistema óptico de electrones debe estar en alto vacío, lo que significa que la muestra debe ser adecuada para el entorno de vacío. En un microscopio electrónico de transmisión (TEM), los electrones deben pasar a través de la muestra, por lo que la muestra debe ser muy delgada, menos de 0.1 micrones. Las imágenes ampliadas se ven en una pantalla fluorescente, pero se pueden grabar con una cámara CCD montada debajo o encima de la pantalla.
La microscopía electrónica de barrido (SEM) es muy similar a un microscopio óptico de disección en el sentido de que se observa con mucho cuidado la superficie de la muestra, por lo que no tiene que ser delgada. En SEM, la muestra se escanea con un haz de electrones finamente enfocado, por lo que la muestra debe poder soportar un alto vacío y debe ser razonablemente conductora. (Esto se debe a que se está descargando una corriente de electrones en la muestra y la corriente debe desviarse). Las muestras SEM a menudo están recubiertas con una capa muy delgada de carbono o metal (como oro o cromo) para hacerlas conductoras.
Los comentarios anteriores describen las diferencias en la instrumentación física y ni siquiera mencioné que los microscopios electrónicos son más grandes y complejos que los microscopios ópticos. Pero la principal diferencia entre la microscopía óptica y electrónica es la resolución: la capacidad de resolver detalles muy pequeños. En última instancia, la resolución está limitada por la longitud de onda de la luz en microscopía óptica y la longitud de onda efectiva del haz de electrones en microscopía electrónica. Dado que la longitud de onda de la luz visible está aproximadamente en el rango de {{0}} nanómetros, la resolución óptima de la microscopía óptica es de aproximadamente 200 nanómetros (0. 2 micrómetros). Para un TEM que funciona a 200 kilovoltios, la longitud de onda del haz de electrones es de 0,0025 nanómetros, la resolución real de dicho instrumento es de aproximadamente 0,2 nanómetros, o mil veces mejor que la de un microscopio óptico. Los TEM avanzados pueden tener resoluciones cercanas a 0,1 nanómetros, y muchos TEM pueden obtener imágenes de átomos en estructuras regulares.
Dado que el aumento es simplemente la relación entre cómo aparece un objeto ante el ojo o la pantalla en comparación con su tamaño real, esto significa que un microscopio óptico muy bueno tiene un aumento máximo de 1000-2000x y el aumento máximo disponible de alta calidad. TEM es 1-2 millones de veces. Para SEM, hay muchos otros factores que afectan la resolución y el aumento máximo disponible probablemente sea de alrededor de 300,000x.
Como puede ver, existen muchas diferencias entre la microscopía óptica y la electrónica, siendo las cuestiones de resolución la principal. Para aplicaciones prácticas, la elección de qué tipo de instrumento utilizar dependerá en última instancia de la resolución y el aumento requeridos y de la facilidad de preparación de la muestra.
