מיקרוסקופ אלקטרוני מיקרוסקופ אופטי עקרונות הדמיה דמיון והבדלים
מיקרוסקופ אלקטרוני הוא מכשיר העושה שימוש בקרן אלקטרונים ועדשת אלקטרונים במקום בקרן אור ועדשה אופטית לפי עקרון אופטיקה אלקטרונית, כך שהמבנה העדין של החומר מצולם בהגדלה גבוהה מאוד.
הרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרונים מתבטאת במונחים של המרווח הקטן בין שתי נקודות שכנות שהוא יכול לפתור. ב-1970שניות, הרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת הייתה בערך 0.3 ננומטר (רזולוציית העין האנושית היא בערך 0.1 מילימטר). כיום, ההגדלה הגדולה של מיקרוסקופ אלקטרונים היא יותר מפי 3 מיליון, בעוד שההגדלה הגדולה של מיקרוסקופ אופטי היא בערך פי 2,000 כך שמיקרוסקופ האלקטרונים יכול לצפות ישירות באטומים של מתכות כבדות וגבישים מסוימים של הנקודות האטומיות בסידור המערך המסודר.
אמנם הרזולוציה של מיקרוסקופ האלקטרונים הייתה טובה בהרבה מהמיקרוסקופ האופטי, אבל מיקרוסקופ האלקטרונים צריך לעבוד בתנאי ואקום, ולכן קשה לצפות באורגניזמים החיים, וההקרנה של קרן האלקטרונים תגרום לדגימות הביולוגיות על ידי נזקי קרינה. גם בעיות אחרות, כמו בהירות אקדח האלקטרונים ושיפור איכות עדשת האלקטרונים צריכות להמשיך ללמוד.
כוח הרזולוציה הוא אינדקס חשוב של מיקרוסקופ אלקטרונים, הקשור לזווית החרוט ואורך הגל של קרן האלקטרונים העוברת דרך המדגם. אורך הגל של האור הנראה הוא בערך {{0}} ננומטר, ואורך הגל של אלומת האלקטרונים קשור למתח האצה. כאשר מתח האצה הוא 50 עד 100 קילו וולט, אורך הגל של אלומת האלקטרונים הוא בערך 0.0053 עד 0.0037 ננומטר. מכיוון שאורך הגל של קרן האלקטרונים קטן בהרבה מאורך הגל של האור הנראה, כך שגם אם זווית החרוט של קרן האלקטרונים היא רק 1 אחוז מהמיקרוסקופ האופטי, עוצמת הפתרון של מיקרוסקופ האלקטרונים עדיין עדיפה בהרבה על מיקרוסקופ אופטי.
מיקרוסקופ אלקטרוני מורכב משלושה חלקים: צינור מראה, מערכת ואקום וארון אספקת חשמל. בקנה יש בעיקר אקדח אלקטרונים, עדשת אלקטרונים, מחזיק לדוגמא, מסך פלורסנט ומנגנון מצלמה ורכיבים נוספים, רכיבים אלו לרוב מורכבים מלמעלה למטה לעמוד; מערכת ואקום מורכבת ממשאבת ואקום מכנית, משאבת דיפוזיה ושסתומי ואקום וכו', ודרך צינור השאיבה המחובר לחבית המראה; ארון אספקת החשמל מורכב מגנרטור מתח גבוה, מייצב זרם עירור ומגוון יחידות בקרה רגולטוריות.
עדשת אלקטרונים היא חלק חשוב מחבית מיקרוסקופ האלקטרונים, היא סימטרית לציר הקנה של השדה החשמלי או המגנטי של החלל כך שהאלקטרון עוקב אל ציר היווצרות המיקוד של תפקיד עדשת הזכוכית הקמורה. להפוך את תפקידה של קרן האור למיקוד דומה לתפקיד העדשה, אז זה נקרא עדשת אלקטרונים. רוב מיקרוסקופי האלקטרונים המודרניים משתמשים בעדשות אלקטרומגנטיות, הממקדות את האלקטרונים על ידי שדה מגנטי חזק שנוצר על ידי זרם עירור DC יציב מאוד דרך סליל עם נעל מוט.
ניתן לחלק את מיקרוסקופי האלקטרונים למיקרוסקופי אלקטרונים תמסורת, מיקרוסקופים אלקטרונים סורקים, מיקרוסקופי אלקטרונים השתקפות ומיקרוסקופי אלקטרונים פליטה לפי המבנה והשימוש בהם. מיקרוסקופ אלקטרונים שידור משמש לעתים קרובות כדי לצפות באלה עם מיקרוסקופים רגילים אינם יכולים להבחין במבנה העדין של החומר; מיקרוסקופ אלקטרוני סורק משמש בעיקר כדי להתבונן במורפולוגיה של פני השטח המוצקים, אך גם עם דיפרקטומטר רנטגן או ספקטרומטר אלקטרונים המשולבים כדי להוות את מיקרו-גשושית האלקטרונים, המשמשת לניתוח הרכב החומר; מיקרוסקופ אלקטרונים פולט משמש לחקר פני השטח של פליטה עצמית של אלקטרונים.
