Kuo skiriasi šviesos mikroskopija ir elektroninė mikroskopija?
Tipiškas optinis mikroskopas naudoja matomą šviesą, kad apšviestų mėginį, ir stiklinių lęšių seriją, kad padidintų mėginio vaizdą. Kadangi naudojate šviesą, galite įdėti mėginį po mikroskopu į aplinkos orą arba, kai kuriais atvejais, į nedidelį kiekį vandens ar aliejaus. Sudėtinei šviesos mikroskopijai paprastai reikia, kad mėginys būtų plonas, nes norime, kad pro jį prasiskverbtų šviesa, kad galėtume matyti vidines detales. Paprastai tai reiškia mėginio dalių pjaustymą, tačiau, priklausomai nuo mėginio, sekcijų storis gali būti apie 1–20 mikronų. Naudojant stereo arba skrodimo šviesos mikroskopiją, tokio reikalavimo nėra, nes paprastai žiūrite tik į mėginio paviršių. Stebėkite padidintą vaizdą optiniu mikroskopu per okuliarus,
Elektroniniai mikroskopai naudoja kruopščiai kontroliuojamą elektronų pluoštą kaip apšvietimą. Spindulį valdo ir sufokusuoja daugybė elektromagnetinių lęšių, kurie iš esmės yra galingos elektromagnetinės ritės su centrine skyle, per kurią praeina elektronai. Objektyvas valdo šviesos spindulį, patenkantį į mėginį, taip pat padidina mėginio vaizdą. Kadangi dirbate su elektronų pluoštu, visa elektronų optinė sistema turi būti dideliame vakuume, o tai reiškia, kad mėginys turi būti tinkamas vakuuminei aplinkai. Perdavimo elektronų mikroskopu (TEM) elektronai turi praeiti pro mėginį, todėl mėginys turi būti labai plonas, mažesnis nei 0,1 mikrono. Padidinti vaizdai peržiūrimi fluorescenciniame ekrane, tačiau juos galima įrašyti naudojant CCD kamerą, sumontuotą žemiau arba virš ekrano.
Skenuojanti elektroninė mikroskopija (SEM) yra labai panaši į optinį skaidomąjį mikroskopą, nes jūs labai atidžiai žiūrite į bandinio paviršių, todėl jis neturi būti plonas. SEM atveju mėginys nuskaitomas smulkiai sufokusuotu elektronų pluoštu, todėl mėginys turi atlaikyti didelį vakuumą ir turi būti pakankamai laidus. (Taip yra todėl, kad į mėginį išleidžiate elektronų srautą, o srovė turi būti pašalinta.) SEM mėginiai dažnai padengiami labai plona anglies arba metalo (pvz., aukso ar chromo) danga, kad jie būtų laidūs.
Aukščiau pateiktuose komentaruose aprašomi fizinių prietaisų skirtumai, ir aš net nepaminėjau, kad elektroniniai mikroskopai yra didesni ir sudėtingesni nei šviesos mikroskopai. Tačiau pagrindinis skirtumas tarp šviesos ir elektroninės mikroskopijos yra skiriamoji geba – galimybė išskirti labai mažas detales. Galų gale skiriamąją gebą riboja šviesos bangos ilgis optinėje mikroskopijoje ir efektyvusis elektronų pluošto bangos ilgis elektronų mikroskopijoje. Kadangi matomos šviesos bangos ilgis yra maždaug {{0}} nanometrų diapazone, optimali optinės mikroskopijos skiriamoji geba yra maždaug 200 nanometrai (0). 2 mikrometrai). TEM, veikiančio 200 kilovoltų įtampa, elektronų pluošto bangos ilgis yra 0,0025 nanometrų, tikroji tokio instrumento skiriamoji geba yra apie 0,2 nanometro arba tūkstantį kartų geresnė nei optinio mikroskopo. Išplėstiniai TEM gali turėti artimą 0,1 nanometro skiriamąją gebą, o daugelis TEM gali atvaizduoti atomus įprastose struktūrose.
Kadangi padidinimas yra tiesiog santykis, kaip objektas atrodo akyje ar ekrane, palyginti su jo tikruoju dydžiu, tai reiškia, kad labai gero optinio mikroskopo maksimalus padidinimas yra 1000-2000x, o maksimalus galimas padidinimas yra aukštos kokybės. TEM yra 1-2 mln. kartų. PVR atveju yra daug kitų veiksnių, turinčių įtakos skyrai, o didžiausias galimas padidinimas tikriausiai yra apie 300, 000x.
Kaip matote, tarp šviesos ir elektronų mikroskopijos iš tiesų yra daug skirtumų, iš kurių pagrindinės yra skiriamosios gebos problemos. Praktiniais tikslais instrumento tipo pasirinkimas galiausiai priklausys nuo reikalingos skiriamosios gebos ir padidinimo bei mėginio paruošimo paprastumo.
