Warum ist die Auflösung eines Elektronenmikroskops höher als die eines Lichtmikroskops?
Die Vergrößerung des optischen Mikroskops ist kleiner als die des Elektronenmikroskops. Das optische Mikroskop kann nur Mikrostrukturen wie Zellen und Chloroplasten beobachten, während das Elektronenmikroskop submikroskopische Strukturen beobachten kann, also die Struktur von Organellen, Viren, Bakterien usw.
Das Elektronenmikroskop projiziert einen beschleunigten und konzentrierten Elektronenstrahl auf eine sehr dünne Probe. Die Elektronen kollidieren mit den Atomen in der Probe, ändern ihre Richtung und erzeugen so eine Raumwinkelstreuung. Die Größe des Streuwinkels hängt von der Dichte und Dicke der Probe ab, sodass Bilder mit unterschiedlicher Helligkeit und Dunkelheit erzeugt werden können und die Bilder auf bildgebenden Geräten (wie Leuchtschirmen, Filmen und lichtempfindlichen Kopplungskomponenten) angezeigt werden. nach dem Vergrößern und Fokussieren.
Aufgrund der sehr kurzen De-Broglie-Wellenlänge des Elektrons ist die Auflösung des Transmissionselektronenmikroskops viel höher als die des Lichtmikroskops, das 0.1-0.2 nm erreichen kann, und die Vergrößerung beträgt Zehntausende bis Millionen Mal. Daher kann der Einsatz der Transmissionselektronenmikroskopie genutzt werden, um die Feinstruktur von Proben zu beobachten, sogar die Struktur nur einer einzelnen Atomsäule, die zehntausende Male kleiner ist als die kleinste Struktur, die mit optischer Mikroskopie beobachtet werden kann. TEM ist eine wichtige Analysemethode in vielen wissenschaftlichen Bereichen mit Bezug zur Physik und Biologie, wie z. B. Krebsforschung, Virologie, Materialwissenschaften, aber auch Nanotechnologie, Halbleiterforschung usw.
