Атомски микроскоп Сличности и разлике принципа снимања оптичког микроскопа
Заснован на концепту електронске оптике, електронски микроскоп је уређај који визуализује сложене детаље супстанци при изузетно великим увећањима користећи електронске зраке и електронска сочива за разлику од светлосних зрака и оптичких сочива.
Најкраћа удаљеност коју електронски микроскоп може да премости између две суседне тачке користи се да опише његову моћ разрешавања. Резолуција трансмисионих електронских микроскопа у 1970с била је отприлике 0.3 нанометра (моћ резолуције људског ока је око 0,1 милиметар). Сада када максимално увећање електронског микроскопа премашује 3 милиона пута, у поређењу са максималним увећањем оптичког микроскопа од само око 2000 пута, могуће је директно посматрати атоме неких тешких метала и уређене атомске решетке у кристалима помоћу електронског микроскопа.
Када су немачки научници Кнорр-Бремсе и Руска модификовали високонапонски осцилоскоп са извором електрона са хладном катодом и три електронска сочива 1931. године, успели су да добију слику која је увећана више од десет пута, потврђујући одрживост увећане слике. помоћу електронског микроскопа. Након Рускиног напретка, моћ разлучивања електронског микроскопа достигла је 50 нанометара 1932. године, скоро 10 пута више од оптичког микроскопа у то време. Као резултат тога, људи су почели да обраћају више пажње на електронски микроскоп.
Да би исправио ротационе асиметрије електронског сочива, Хил у Сједињеним Државама је користио астигматизатор 1940с. Ова иновација је помогла да разлучива моћ електронског микроскопа напредује и на крају достигне данашњи ниво. Трансмисиони електронски микроскоп резолуције 3 нанометра успешно је направљен у Кини 1958. године, а велики електронски микроскоп резолуције 0,3 нанометра је тамо произведен 1979. године.
Иако је моћ разлучивања електронског микроскопа много већа од моћи оптичког микроскопа, тешко је посматрати жива бића јер електронски микроскоп мора да ради у вакууму и зрачење електронског зрака ће проузроковати радијацијско оштећење биолошких узорака. Такође треба даље истражити како побољшати осветљеност електронског топа и калибар електронског сочива, између осталог.
Суштинска мера електронске микроскопије је моћ раздвајања, која зависи од угла упадног конуса и таласне дужине снопа електрона док пролази кроз материјал. Док је таласна дужина снопа електрона у корелацији са напоном убрзања, таласна дужина видљиве светлости се креће од 300 до 700 нанометара. Таласна дужина електронског снопа је отприлике 0,0053–0,0037 нанометара када је напон убрзања 50–100 кВ. Чак и ако је конусни угао електронског снопа само 1 проценат од оптичког микроскопа, моћ раздвајања електронског микроскопа је и даље значајно већа од оне оптичког микроскопа јер је таласна дужина снопа електрона много краћа од таласне дужине видљиве светлости.
