Warum haben Elektronenmikroskope eine höhere Auflösung als optische Mikroskope?
Die Vergrößerung eines optischen Mikroskops ist geringer als die eines Elektronenmikroskops. Ein optisches Mikroskop kann nur Mikrostrukturen wie Zellen, Chloroplasten usw. beobachten, während ein Elektronenmikroskop submikroskopische Strukturen beobachten kann, d. h. es kann die Struktur von Organellen, Viren, Bakterien usw. sehen.
Ein Elektronenmikroskop projiziert einen beschleunigten und konzentrierten Elektronenstrahl auf eine sehr dünne Probe. Die Elektronen kollidieren mit Atomen in der Probe und ändern ihre Richtung, wodurch eine Raumwinkelstreuung entsteht. Die Größe des Streuwinkels hängt von der Dichte und Dicke der Probe ab, sodass Bilder mit unterschiedlichen hellen und dunklen Farben entstehen können. Das Bild wird nach Vergrößerung und Fokussierung auf bildgebenden Geräten (wie Leuchtschirmen, Filmen und lichtempfindlichen Kopplungskomponenten) angezeigt.
Da die de-Broglie-Wellenlänge von Elektronen sehr kurz ist, ist die Auflösung von Transmissionselektronenmikroskopen viel höher als die von optischen Mikroskopen, die {{0}},1 bis 0,2 nm erreichen kann, und die Vergrößerung beträgt Zehntausende bis Millionen Mal. Daher kann die Transmissionselektronenmikroskopie verwendet werden, um die Feinstruktur einer Probe zu beobachten, und kann sogar verwendet werden, um die Struktur einer einzigen Atomreihe zu beobachten, die Zehntausende Mal kleiner ist als die kleinste Struktur, die mit einem optischen Mikroskop beobachtet werden kann. TEM ist eine wichtige Analysemethode in vielen wissenschaftlichen Bereichen der Physik und Biologie, wie Krebsforschung, Virologie, Materialwissenschaft, Nanotechnologie, Halbleiterforschung usw.
Warum hat ein optisches Mikroskop die höchste Auflösung, wenn eine Öllinse verwendet wird?
Die Öllinse ist eines der optischen Mikroskope. Bei der Verwendung wird die Linse in Öl (normalerweise Zedernöl) getaucht, um feinere Strukturen zu beobachten. Es ist eines der in Labors häufig verwendeten Mikroskope. Die Klarheit ist etwas höher als bei gewöhnlichen optischen Mikroskopen. Es wird zur Beobachtung von Chlamydien, Bakterien, Zellorganellen usw. verwendet.
Die Linse der Öllinse ist sehr klein. Wenn das Licht durch die Luft zwischen dem Objektträger und der Öllinse hindurchgeht, kommt es aufgrund der unterschiedlichen Dichte des Mediums zu einer Brechung oder Totalreflexion, wodurch die in die Linse eintretende Lichtmenge reduziert wird und das Objektbild unklar wird. Wenn der Öllinse und dem Träger Zedernöl (n=1.515) hinzugefügt wird, dessen Brechungsindex dem von Glas (n=1.52) ähnelt, wird zwischen den Objektträgern die in die Linse eintretende Lichtmenge erhöht, die Helligkeit des Sichtfelds verbessert und das Objektbild hell und klar gemacht.
Aufgrund der geringen Größe von Bakterien ist es bei morphologischen Untersuchungen von Bakterien oft notwendig, eine Mikroskop-Öllinse zu verwenden, um sie klarer beobachten zu können. Daher muss man mit der Verwendung und dem Schutz von Öllinsen vertraut sein.
