Varför skiljer sig elektronmikroskopets upplösning så mycket från ett ljusmikroskop?
Eftersom elektronmikroskop använder elektronstrålar och optiska mikroskop använder synligt ljus, och våglängden hos elektronstrålar är kortare än för synligt ljus, är upplösningen för elektronmikroskop mycket högre än för optiska mikroskop.
Mikroskopets upplösning är relaterad till den infallande konvinkeln och våglängden hos elektronstrålen som passerar genom provet.
Våglängden för synligt ljus är ungefär {{0}} nanometer, medan våglängden för elektronstrålar är relaterad till accelerationsspänningen. Enligt principen om våg-partikeldualitet är våglängden för höghastighetselektroner kortare än för synligt ljus, och mikroskopets upplösning begränsas av den våglängd det använder, så elektronmikroskopets upplösning (0,2 nanometer) är mycket högre än för det optiska mikroskopet (200nm).
Tillämpningen av elektronmikroskopteknik är baserad på det optiska mikroskopet. Det optiska mikroskopets upplösning är {{0}}.2μm, och upplösningen för transmissionselektronmikroskopet är 0.2nm. Det vill säga att transmissionselektronmikroskopet förstoras med 1000 på basis av det optiska mikroskopet. gånger.
Även om upplösningen för ett elektronmikroskop är mycket högre än för ett ljusmikroskop, har det några nackdelar:
1. I ett elektronmikroskop måste prover observeras i vakuum, så levande prover kan inte observeras. Med teknikens framsteg kommer miljöskanningselektronmikroskopet gradvis att realisera direkt observation av levande prover;
2. Vid bearbetning av provet kan det producera en struktur som provet inte har, vilket förvärrar svårigheten att analysera bilden i efterhand;
3. På grund av den starka elektronspridningsförmågan är sekundär diffraktion lätt att inträffa;
4. Eftersom det är en tvådimensionell plan projektionsbild av ett tredimensionellt objekt, är bilden ibland inte unik;
5. Eftersom transmissionselektronmikroskopet endast kan observera mycket tunna prover, är det möjligt att strukturen på materialets yta skiljer sig från strukturen inuti materialet;
6. För ultratunna prover (mindre än 100 nanometer) är provberedningsprocessen komplicerad och svår, och provberedningen är skadad;
7. Elektronstrålen kan förstöra provet genom kollision och uppvärmning;
8. Inköps- och underhållspriserna för elektronmikroskop är relativt höga.
