Elektronski mikroskop Sličnosti i razlike principa snimanja optičkog mikroskopa
Elektronski mikroskop je instrument koji koristi elektronske zrake i elektronska sočiva umjesto svjetlosnih zraka i optičkih sočiva za snimanje finih struktura supstanci pri vrlo velikim uvećanjima na osnovu principa elektronske optike.
Snaga razlučivanja elektronskog mikroskopa predstavljena je minimalnom udaljenosti između dvije susjedne točke koju može razlučiti. U 1970s, transmisioni elektronski mikroskopi imali su rezoluciju od oko 0.3 nanometra (moć razlučivanja ljudskog oka je oko 0,1 milimetar). Sada maksimalno uvećanje elektronskog mikroskopa premašuje 3 miliona puta, dok je maksimalno uvećanje optičkog mikroskopa oko 2000 puta, tako da se atomi nekih teških metala i uredno raspoređene atomske rešetke u kristalu mogu direktno posmatrati kroz elektronski mikroskop .
Godine 1931., Knorr-Bremse i Ruska iz Njemačke ponovo su opremili visokonaponski osciloskop sa izvorom elektrona s hladnom katodom i tri elektronska sočiva i dobili sliku uvećanu više od deset puta, što je potvrdilo mogućnost uvećanja slike elektronskim mikroskopom. Godine 1932, nakon Ruskinog poboljšanja, moć razlučivanja elektronskog mikroskopa dostigla je 50 nanometara, što je oko deset puta veća moć razlučivanja od tadašnjeg optičkog mikroskopa, pa je elektronski mikroskop počeo da privlači pažnju ljudi.
1940ih godina, Hill u Sjedinjenim Državama koristio je astigmatizator za kompenzaciju rotacijske asimetrije elektronskog sočiva, čime je napravljen novi proboj u moći razlučivanja elektronskog mikroskopa i postepeno dostigao savremeni nivo. U Kini je 1958. uspješno razvijen transmisioni elektronski mikroskop s rezolucijom od 3 nanometra, a 1979. proizveden je veliki elektronski mikroskop rezolucije 0,3 nanometra.
Iako je moć razlučivanja elektronskog mikroskopa daleko bolja od one optičkog mikroskopa, teško je promatrati žive organizme jer elektronski mikroskop mora raditi u vakuumskim uvjetima, a zračenje elektronskog snopa također će uzrokovati da biološki uzorci biti oštećeni radijacijom. Ostala pitanja, kao što je poboljšanje svjetline elektronskog topa i kvaliteta elektronskog sočiva, također treba dalje proučavati.
Snaga razlučivanja je važan pokazatelj elektronske mikroskopije, koji se odnosi na ugao upadnog konusa i talasnu dužinu snopa elektrona koji prolazi kroz uzorak. Talasna dužina vidljive svjetlosti je oko {{0}} nanometara, dok je talasna dužina snopa elektrona povezana sa naponom ubrzanja. Kada je napon ubrzanja 50-100 kV, talasna dužina snopa elektrona je oko 0.0053-0.0037 nanometara. Budući da je valna dužina elektronskog snopa mnogo manja od valne dužine vidljive svjetlosti, čak i ako je ugao konusa snopa elektrona samo 1 posto od onog optičkog mikroskopa, moć razlučivanja elektronskog mikroskopa je i dalje daleko bolja od one optičkog mikroskopa.
