Varför elektronmikroskop har mycket högre upplösning än optiska mikroskop
Eftersom elektronmikroskop använder en elektronstråle och optiska mikroskop använder synligt ljus, och våglängden på elektronstrålen är kortare än våglängden för synligt ljus, är upplösningen för ett elektronmikroskop mycket högre än för ett optiskt mikroskop.
Ett mikroskops upplösning är relaterad till konens infallsvinkel och våglängd hos elektronstrålen som passerar genom provet.
Våglängden för synligt ljus är ungefär {{0}} nanometer, medan våglängden på elektronstrålen är relaterad till accelerationsspänningen. Enligt principen om våg-partikeldualitet är våglängden för höghastighetselektroner kortare än för synligt ljus, och ett mikroskops upplösning begränsas av den våglängd det använder, så upplösningen hos ett elektronmikroskop (0,2 nanometer) är mycket högre än för ett optiskt mikroskop (200 nanometer).
Tillämpningen av elektronmikroskopiteknik är baserad på det optiska mikroskopet, som har en upplösning på {{0}},2 μm, och transmissionselektronmikroskopet, som har en upplösning på 0,2 nm, dvs transmissionselektronen mikroskopet förstoras med en faktor 1,000 på basis av det optiska mikroskopet.
Även om upplösningen för elektronmikroskop är mycket högre än den för optiska mikroskop, har den några nackdelar:
1, i elektronmikroskopet måste prover observeras i vakuum, så det är inte möjligt att observera levande prover. Med teknikens framsteg kommer miljösvepelektronmikroskop gradvis att realisera observationen av levande prover direkt;
2, vid bearbetningen av provet kan producera en struktur som inte ursprungligen fanns i provet, vilket förvärrar svårigheten att analysera bilden därefter;
3, på grund av den extremt starka elektronspridningsförmågan, benägen för sekundär diffraktion och så vidare;
4, på grund av den tvådimensionella planprojektionsbilden av tredimensionella objekt, ibland är bilden inte unik;
5, eftersom transmissionselektronmikroskopet endast kan observera mycket tunna prover, och det är möjligt att strukturen på materialets yta skiljer sig från materialets inre struktur;
6, ultratunna prover (under 100 nanometer), provberedningsprocessen är komplex och svår, och det finns skador på provberedningen;
7 kan elektronstrålen skada provet genom kollision och upphettning;
8, elektronmikroskop köp och underhåll av priset är relativt höga.
