Microscópio Eletrônico Microscópio Óptico Princípio de Imagem Semelhanças e Diferenças
Um microscópio eletrônico é um instrumento que usa feixes de elétrons e lentes de elétrons em vez de feixes de luz e lentes ópticas para obter imagens das estruturas finas de substâncias em ampliações muito altas com base no princípio da óptica eletrônica.
O poder de resolução de um microscópio eletrônico é representado pela distância mínima entre dois pontos adjacentes que ele pode resolver. Nos anos 1970, os microscópios eletrônicos de transmissão tinham uma resolução de cerca de 0,3 nanômetros (o poder de resolução do olho humano é de cerca de 0,1 milímetros). Agora, a ampliação máxima do microscópio eletrônico excede 3 milhões de vezes, enquanto a ampliação máxima do microscópio óptico é de cerca de 2.000 vezes, de modo que os átomos de alguns metais pesados e as redes atômicas bem organizadas no cristal podem ser observadas diretamente através do microscópio eletrônico. .
Em 1931, Knorr-Bremse e Ruska da Alemanha reajustaram um osciloscópio de alta tensão com uma fonte de elétrons de descarga catódica fria e três lentes de elétrons, e obtiveram uma imagem ampliada mais de dez vezes, o que confirmou a possibilidade de imagens ampliadas por microscópio eletrônico. Em 1932, após o aperfeiçoamento de Ruska, o poder de resolução do microscópio eletrônico atingiu 50 nanômetros, cerca de dez vezes o poder de resolução do microscópio óptico da época, então o microscópio eletrônico começou a receber a atenção das pessoas.
Na década de 1940, Hill nos Estados Unidos usou um astigmatizador para compensar a assimetria rotacional da lente eletrônica, o que fez um novo avanço no poder de resolução do microscópio eletrônico e gradualmente atingiu o nível moderno. Na China, um microscópio eletrônico de transmissão foi desenvolvido com sucesso em 1958 com uma resolução de 3 nanômetros e, em 1979, um grande microscópio eletrônico com resolução de 0,3 nanômetros foi fabricado.
Embora o poder de resolução do microscópio eletrônico seja muito melhor do que o do microscópio óptico, é difícil observar organismos vivos porque o microscópio eletrônico precisa trabalhar sob condições de vácuo, e a irradiação do feixe de elétrons também fará com que as amostras biológicas ser danificado pela radiação. Outras questões, como a melhoria do brilho do canhão de elétrons e a qualidade da lente de elétrons, também precisam ser mais estudadas.
O poder de resolução é um importante indicador da microscopia eletrônica, que está relacionado ao ângulo do cone incidente e ao comprimento de onda do feixe de elétrons que passa pela amostra. O comprimento de onda da luz visível é de cerca de {{0}} nanômetros, enquanto o comprimento de onda dos feixes de elétrons está relacionado à tensão de aceleração. Quando a tensão de aceleração é 50-100 kV, o comprimento de onda do feixe de elétrons é de cerca de 0,0053-0,0037 nanômetros. Como o comprimento de onda do feixe de elétrons é muito menor do que o comprimento de onda da luz visível, mesmo que o ângulo do cone do feixe de elétrons seja apenas 1% daquele do microscópio óptico, o poder de resolução do microscópio eletrônico ainda é muito superior ao do microscópio óptico.
