Ein Artikel zum Verständnis der Unterschiede zwischen Elektronenmikroskopen und optischen Mikroskopen
Heutzutage gibt es nicht nur optische Mikroskope mit tausendfacher Vergrößerung, sondern auch Elektronenmikroskope mit hunderttausendfacher Vergrößerung, die uns ein tieferes Verständnis der Gesetze biologischer Aktivitäten ermöglichen. Die überwiegende Mehrheit der Experimente, die im Biologielehrplan normaler weiterführender Schulen festgelegt sind, werden mit Mikroskopen durchgeführt. Daher ist die Leistung von Mikroskopen der Schlüssel für eine gute Beobachtung von Experimenten.
Das Mikroskop ist ein optisches Präzisionsinstrument mit einer über 300-jährigen Geschichte. Seit dem Aufkommen des Mikroskops haben Menschen viele winzige Organismen gesehen, die zuvor unsichtbar waren, sowie die Grundeinheit der Biologie: Zellen
Was ist ein optisches Mikroskop:
Das optische Mikroskop ist ein optisches Instrument, das optische Prinzipien nutzt, um kleine Objekte, die für das menschliche Auge nicht erkennbar sind, zu vergrößern und abzubilden, sodass Menschen Mikrostrukturinformationen extrahieren können.
Was ist ein Elektronenmikroskop:
Das Elektronenmikroskop ist ein großes Instrument, das einen Elektronenstrahl als Beleuchtungslichtquelle verwendet, um durch die Übertragung oder Reflexion des Elektronenflusses auf der Probe und die mehrstufige Verstärkung elektromagnetischer Linsen Bilder auf einem Fluoreszenzschirm abzubilden. Und ein optisches Mikroskop ist ein optisches Instrument, das die Beleuchtung mit sichtbarem Licht nutzt, um vergrößerte Bilder kleiner Objekte zu erzeugen.
1. Unterschiedliche Bildgebungsprinzipien
In einem Elektronenmikroskop wird der auf die zu untersuchende Probe einwirkende Elektronenstrahl durch eine elektromagnetische Linse vergrößert und dann auf einem Bildschirm abgebildet oder auf einen fotografischen Film aufgetragen. Der Mechanismus unterschiedlicher Elektronenintensitäten besteht darin, dass beim Einwirken des Elektronenstrahls auf die Testprobe das einfallende Elektron mit den Atomen des Materials kollidiert und gestreut wird. Das Objektbild der Probe im Lichtmikroskop wird durch den Helligkeitsunterschied dargestellt, der durch die unterschiedliche Lichtabsorption verschiedener Strukturen der untersuchten Probe entsteht.
2. Die Vorbereitungsmethoden der verwendeten Proben sind unterschiedlich
Der Vorbereitungsprozess von Gewebe- und Zellproben für die elektronenmikroskopische Beobachtung ist komplex, technisch schwierig und teuer. In den Schritten Materialextraktion, Fixierung, Dehydrierung und Einbettung sind spezielle Reagenzien und Vorgänge erforderlich. Abschließend müssen die Gewebeblöcke in einen Ultradünnschneider gelegt und in ultradünne Proben mit einer Dicke von 50-100 nm geschnitten werden. Unter einem optischen Mikroskop beobachtete Proben werden im Allgemeinen auf einen Glasobjektträger gelegt, z. B. gewöhnliche Gewebeschnittproben, Zellabstrichproben, Gewebekompressionsproben und Zelltropfenproben.
3. Verschiedene Lichtquellen
Die in Elektronenmikroskopen verwendete Lichtquelle ist der von der Elektronenkanone emittierte Elektronenfluss. Die Beleuchtungsquelle eines optischen Mikroskops ist sichtbares Licht (Sonnenlicht oder Licht). Aufgrund der kürzeren Wellenlänge des Elektronenflusses im Vergleich zur Lichtwelle sind Vergrößerung und Auflösung der Elektronenmikroskopie deutlich höher als die der optischen Mikroskopie.
4. Verschiedene Objektive
Die Objektivlinse, die in einem Elektronenmikroskop eine vergrößernde Rolle spielt, ist eine elektromagnetische Linse. Das Objektiv eines optischen Mikroskops ist eine optische Linse aus Glas, bei der es sich um eine kreisförmige elektromagnetische Spule handelt, die im zentralen Teil ein Magnetfeld erzeugen kann. In einem Elektronenmikroskop gibt es drei Sätze elektromagnetischer Linsen, die dem Kondensor, dem Objektiv und dem Okular im Spiegel entsprechen.
