Varför elektronmikroskop inte bör ersätta ljusmikroskop
Elektronmikroskop använder principen om elektronoptik, och ersätter ljusstrålar och optiska linser med elektronstrålar och elektronlinser, så att ämnens fina strukturer kan avbildas med mycket höga förstoringar. Även om dess upplösningsförmåga är mycket bättre än den hos optiska mikroskop, är elektronmikroskop svåra att observera levande organismer eftersom de behöver arbeta under vakuumförhållanden, och bestrålningen av elektronstrålar kommer också att skada biologiska prover, så de kan inte helt ersätta optiska mikroskop. Dessutom är deras kostnad olika, och omfattningen av arbetet de är lämpliga för är också olika. Hoppas mitt svar kan hjälpa dig.
Elektronmikroskop kan inte helt ersätta optiska mikroskop av följande skäl:
1. Elektronmikroskop är optiska mikroskop med CCD, bildskärmar eller datortillbehör tillsatta. Detta kan bara kallas ett videomikroskop. Under hela bildbehandlingsprocessen ersätter CCD:er det mänskliga ögat. För vid videoavbildning är elektronisk förstoring en virtuell förstoring, och när det gäller pixlar, ljuskänsliga effekter och andra faktorer är den för olik det mänskliga ögat, så effekten är för olik den hos ett visuellt mikroskop;
2. Det finns en annan viktig orsak, CCD hör till plan avbildning, och mänskliga ögon, särskilt i fallet med binokulär observation, kommer att producera en stark tredimensionell effekt, vilket är anledningen till att kontrasteffekten av de två är för stor ;
3. Elektronmikroskop uttrycks oftast som svepelektronmikroskop. Effekten av denna typ av mikroskop är mycket bättre än den hos vanliga optiska mikroskop, men på grund av dess höga pris används det sällan inom industrin.
Varför är upplösningen för ett elektronmikroskop högre än för ett ljusmikroskop?
Förstoringen av det optiska mikroskopet är mindre än elektronmikroskopets. Det optiska mikroskopet kan bara observera mikrostrukturer, såsom celler och kloroplaster, medan elektronmikroskopet kan observera submikroskopiska strukturer, det vill säga strukturen av organeller, virus, bakterier etc.
Elektronmikroskopet projicerar en accelererad och koncentrerad elektronstråle på ett mycket tunt prov, och elektronerna kolliderar med atomerna i provet för att ändra deras riktning, och därigenom producera solid vinkelspridning. Storleken på spridningsvinkeln är relaterad till provets densitet och tjocklek, så bilder med olika ljusstyrka och mörker kan bildas, och bilderna kommer att visas på bildenheter (som fluorescerande skärmar, filmer och ljuskänsliga kopplingskomponenter) efter att ha zoomat in och fokuserat.
På grund av elektronens mycket korta de Broglie-våglängd är upplösningen för transmissionselektronmikroskopet mycket högre än för det optiska mikroskopet, som kan nå 0.1-0.2nm, och förstoringen är tiotusentals till miljoner gånger. Därför kan användningen av transmissionselektronmikroskopi användas för att observera den fina strukturen hos prover, till och med strukturen av endast en enda kolumn av atomer, som är tiotusentals gånger mindre än den minsta strukturen som kan observeras med optisk mikroskopi. TEM är en viktig analysmetod inom många vetenskapliga områden relaterade till fysik och biologi, såsom cancerforskning, virologi, materialvetenskap, samt nanoteknik, halvledarforskning m.m.
