מדוע הרזולוציה של מיקרוסקופים אלקטרונים גבוהה בהרבה מזו של מיקרוסקופים אופטיים?
מכיוון שמיקרוסקופים אלקטרונים משתמשים בקרני אלקטרונים ומיקרוסקופים אופטיים משתמשים באור נראה, ואורך הגל של קרני אלקטרונים קצר מאורך הגל של האור הנראה, הרזולוציה של מיקרוסקופים אלקטרונים גבוהה בהרבה מזו של מיקרוסקופים אופטיים.
הרזולוציה של מיקרוסקופ קשורה לזווית החרוט הנכנסת ולאורך הגל של קרן האלקטרונים העוברת דרך המדגם.
אורך הגל של האור הנראה הוא בערך 300 עד 700 ננומטר, ואורך הגל של אלומת האלקטרונים קשור למתח המאיץ. על פי העיקרון של דואליות גל-חלקיק, אורך הגל של אלקטרונים במהירות גבוהה קצר מאורך הגל של האור הנראה, והרזולוציה של המיקרוסקופ מוגבלת על ידי אורך הגל המשמש. לכן, הרזולוציה של מיקרוסקופ האלקטרונים (0.2 ננומטר) גבוהה בהרבה מהרזולוציה של המיקרוסקופ האופטי. (200 ננומטר).
היישום של טכנולוגיית מיקרוסקופ אלקטרונים מבוסס על המיקרוסקופ האופטי. הרזולוציה של המיקרוסקופ האופטי היא {{0}}.2μm והרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרוני ההולכה היא 0.2nm. כלומר, מיקרוסקופ אלקטרוני ההולכה מגדיל פי 1000 על בסיס המיקרוסקופ האופטי. פִּי.
למרות שהרזולוציה של מיקרוסקופיה אלקטרונית גבוהה בהרבה מזו של מיקרוסקופיה אופטית, יש לה כמה חסרונות:
1. במיקרוסקופ אלקטרוני, יש לצפות בדגימה בוואקום, ולכן לא ניתן לצפות בדגימות חיות. עם התקדמות הטכנולוגיה, מיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת סביבתית תאפשר בהדרגה תצפית ישירה בדגימות חיות;
2. בעת עיבוד הדגימה עלולים להיווצר מבנים שאין לדגימה במקור, מה שמקשה על ניתוח התמונה בהמשך;
3. בשל יכולת פיזור אלקטרונים חזקה במיוחד, נוטה להתרחש עקיפה משנית;
4. מכיוון שמדובר בתמונת הקרנה דו מימדית של אובייקט תלת מימדי, לפעמים התמונה אינה ייחודית;
5. מכיוון שמיקרוסקופי אלקטרונים העברה יכולים לצפות רק בדגימות דקות מאוד, מבנה פני החומר עשוי להיות שונה ממבנה הפנים של החומר;
6. עבור דגימות דקות במיוחד (מתחת ל-100 ננומטר), תהליך הכנת הדגימה מורכב וקשה, והכנת הדגימה עלולה להינזק;
7. אלומת האלקטרונים עלולה להרוס את המדגם באמצעות התנגשות וחימום;
8. מחיר רכישה ותחזוקה של מיקרוסקופ אלקטרונים גבוה יחסית.
