מדוע מיקרוסקופים אלקטרונים מספקים רזולוציה גבוהה בהרבה ממיקרוסקופים אופטיים
מכיוון שמיקרוסקופים אלקטרונים משתמשים בקרן אלקטרונים ומיקרוסקופים אופטיים משתמשים באור נראה, ואורך הגל של קרן האלקטרונים קצר מאורך הגל של האור הנראה, הרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרונים גבוהה בהרבה מזו של מיקרוסקופ אופטי.
הרזולוציה של מיקרוסקופ קשורה לזווית השכיחות של החרוט ואורך הגל של קרן האלקטרונים העוברת דרך המדגם.
אורך הגל של האור הנראה הוא בערך {{0}} ננומטר, בעוד שאורך הגל של אלומת האלקטרונים קשור למתח האצה. על פי עקרון דואליות גל-חלקיקים, אורך הגל של אלקטרונים במהירות גבוהה קצר מזה של האור הנראה, והרזולוציה של מיקרוסקופ מוגבלת באורך הגל שבו הוא משתמש, כך שהרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרונים (0.2 ננומטר). ) גבוה בהרבה מזה של מיקרוסקופ אופטי (200 ננומטר).
היישום של טכנולוגיית מיקרוסקופ אלקטרונים מבוסס על המיקרוסקופ האופטי, בעל רזולוציה של {{0}}.2 מיקרומטר, ועל מיקרוסקופ האלקטרונים ההולכה, בעל רזולוציה של 0.2 ננומטר, כלומר, אלקטרון ההולכה המיקרוסקופ מוגדל בפקטור של 1,000 על בסיס המיקרוסקופ האופטי.
כיצד להגדיל את הרזולוציה של מיקרוסקופ
הרזולוציה של מיקרוסקופ היא היכולת להבחין בבירור בין המרחק המינימלי בין שתי נקודות אובייקט שניתן להבחין במיקרוסקופ.
זה מחושב לפי הנוסחה σ=λ/NA
כאשר σ היא הרזולוציה; λ הוא אורך הגל של האור; NA הוא הצמצם המספרי של עדשת האובייקטיב (NA=nsina/2,n הוא מקדם השבירה של המדיום, a הוא זווית הצמצם, כלומר, זווית המדגם לזווית צמצם עדשת האובייקט). ניתן לראות שהרזולוציה של עדשת האובייקטיבית נקבעת על פי ערך ה-NA של עדשת האובייקטיבית ואורך הגל של מקור האור ההארה, ככל שערך ה-NA גדול יותר, ככל שאורך הגל של אור ההארה קצר יותר, ערך σ קטן יותר. , ככל שהרזולוציה גבוהה יותר.
כדי לשפר את הרזולוציה, כלומר, להפחית את ערך σ, ניתן לנקוט באמצעים הבאים
(1) הקטינו את אורך הגל λ והשתמשו במקור אור באורך גל קצר.
(2) הגדל את ערך n של המדיום כדי להגדיל את ערך NA (NA=nsina/2).
(3) הגדל את זווית הצמצם a כדי להגדיל את ערך NA.
(4) הגדל את הניגודיות בין אור לחושך.
