Која је разлика између светлосне микроскопије и електронске микроскопије?
Типичан оптички микроскоп користи видљиву светлост за осветљавање узорка и низ стаклених сочива за повећање слике узорка. Пошто користите светло, узорак можете ставити под микроскоп у амбијентални ваздух, или за неке примене, у малу количину воде или уља. За сложену светлосну микроскопију обично нам је потребно да узорак буде танак јер желимо да светлост прође кроз њега тако да можемо да видимо унутрашње детаље. То обично значи сечење делова узорка, али у зависности од узорка, дебљина пресека може бити око 1 до 20 микрона. Код стерео или сецирајуће светлосне микроскопије, не постоји такав захтев јер обично само гледате у површину узорка. Посматрајте увећану слику у оптичком микроскопу кроз окуларе,
Електронски микроскопи користе пажљиво контролисан сноп електрона као облик осветљења. Сноп се контролише и фокусира низом електромагнетних сочива, који су у суштини моћни електромагнетни калемови са централном рупом кроз коју пролазе електрони. Сочиво контролише светлосни сноп који удара у узорак и такође повећава слику узорка. Пошто радите са електронским снопом, цео електронски оптички систем треба да буде у високом вакууму, што значи да узорак мора бити прикладан за вакуумско окружење. У трансмисионом електронском микроскопу (ТЕМ), електрони морају да прођу кроз узорак, тако да узорак мора бити веома танак, мањи од 0.1 микрона. Увећане слике се гледају на флуоресцентном екрану, али се могу снимити ЦЦД камером постављеном испод или изнад екрана.
Скенирајућа електронска микроскопија (СЕМ) је на неки начин веома слична оптичком микроскопу за сецирање, по томе што веома пажљиво гледате у површину узорка, тако да не мора да буде танак. У СЕМ, узорак се скенира фино фокусираним електронским снопом, тако да узорак мора бити у стању да издржи висок вакуум и мора бити разумно проводљив. (То је зато што бацате ток електрона у узорак, а струја се мора одвести.) СЕМ узорци су често обложени врло танким слојем угљеника или метала (као што је злато или хром) да би били проводљиви.
Коментари изнад описују разлике у физичкој инструментацији, а нисам ни споменуо да су електронски микроскопи већи и сложенији од светлосних микроскопа. Али главна разлика између светлосне и електронске микроскопије је резолуција - способност решавања веома малих детаља. Резолуција је на крају ограничена таласном дужином светлости у оптичкој микроскопији и ефективном таласном дужином електронског зрака у електронској микроскопији. Пошто је таласна дужина видљиве светлости приближно у опсегу од {{0}} нанометара, оптимална резолуција оптичке микроскопије је приближно 200 нанометра (0. 2 микрометра). За ТЕМ који ради на 200 киловолти, таласна дужина електронског снопа је 0,0025 нанометара, стварна резолуција таквог инструмента је око 0,2 нанометра, или хиљаду пута боља од оптичког микроскопа. Напредни ТЕМ-ови могу имати резолуције близу 0,1 нанометара, а многи ТЕМ-ови могу да сликају атоме у регуларним структурама.
Пошто је увећање једноставно однос изгледа објекта оку или екрану у односу на његову стварну величину, то значи да веома добар оптички микроскоп има максимално увећање од 1000-2000к и максимално доступно увећање високог квалитета ТЕМ је 1-2 милиона пута. За СЕМ, постоји много других фактора који утичу на резолуцију, а максимално доступно увећање је вероватно око 300,000к.
Као што видите, заиста постоје многе разлике између светлосне и електронске микроскопије, при чему су проблеми резолуције главни. За практичне примене, избор врсте инструмента који ће се користити зависиће од потребне резолуције и увећања и лакоће припреме узорка.
