Por que os microscópios eletrônicos não deveriam substituir os microscópios ópticos
Os microscópios eletrônicos usam o princípio da óptica eletrônica, substituindo feixes de luz e lentes ópticas por feixes de elétrons e lentes eletrônicas, de modo que as estruturas finas das substâncias possam ser visualizadas em ampliações muito altas. Embora o seu poder de resolução seja muito melhor do que o dos microscópios ópticos, os microscópios electrónicos são difíceis de observar organismos vivos porque precisam de trabalhar sob condições de vácuo, e a irradiação de feixes de electrões também danificará amostras biológicas, pelo que não podem substituir completamente os microscópios ópticos. Além disso, o seu custo é diferente e o âmbito de trabalho para o qual são adequados também é diferente. Espero que minha resposta possa ajudá-lo.
Os microscópios eletrônicos não podem substituir completamente os microscópios ópticos pelos seguintes motivos:
1. Microscópios eletrônicos são microscópios ópticos com CCDs, telas ou acessórios de computador adicionados a eles. Isso só pode ser chamado de videomicroscópio. Durante todo o processo de imagem, os CCDs substituem o olho humano. Porque na imagem de vídeo, a ampliação eletrônica é uma ampliação virtual e, em termos de pixels, efeitos fotossensíveis e outros fatores, é muito diferente do olho humano, então o efeito é muito diferente daquele de um microscópio visual;
2. Há outra razão mais importante: o CCD pertence à imagem plana, e os olhos humanos, especialmente no caso da observação binocular, produzirão um forte efeito tridimensional, razão pela qual o efeito de contraste dos dois é muito grande ;
3. Os microscópios eletrônicos são expressos principalmente como microscópios eletrônicos de varredura. O efeito desse tipo de microscópio é muito melhor do que o dos microscópios ópticos comuns, mas devido ao seu alto preço, raramente é usado na indústria.
Por que a resolução de um microscópio eletrônico é maior que a de um microscópio óptico?
A ampliação do microscópio óptico é menor que a do microscópio eletrônico. O microscópio óptico consegue observar apenas microestruturas, como células e cloroplastos, enquanto o microscópio eletrônico consegue observar estruturas submicroscópicas, ou seja, a estrutura de organelas, vírus, bactérias, etc.
O microscópio eletrônico projeta um feixe de elétrons acelerado e concentrado sobre uma amostra muito fina, e os elétrons colidem com os átomos da amostra para mudar sua direção, produzindo assim um espalhamento de ângulo sólido. O tamanho do ângulo de espalhamento está relacionado à densidade e espessura da amostra, de modo que imagens com brilho e escuridão diferentes podem ser formadas, e as imagens serão exibidas em dispositivos de imagem (como telas fluorescentes, filmes e componentes de acoplamento fotossensíveis) depois de aumentar o zoom e focar.
Devido ao comprimento de onda muito curto de De Broglie do elétron, a resolução do microscópio eletrônico de transmissão é muito maior do que a do microscópio óptico, que pode atingir 0.1-0.2nm, e a ampliação é dezenas de milhares a milhões de vezes. Portanto, o uso da microscopia eletrônica de transmissão pode ser utilizado para observar a estrutura fina das amostras, mesmo a estrutura de apenas uma única coluna de átomos, que é dezenas de milhares de vezes menor que a menor estrutura que pode ser observada pela microscopia óptica. O TEM é um método analítico importante em muitos campos científicos relacionados à física e à biologia, como pesquisa do câncer, virologia, ciência dos materiais, bem como nanotecnologia, pesquisa de semicondutores, etc.
