מדוע מיקרוסקופי אלקטרונים לא צריכים לתפוס את מקומם של מיקרוסקופי אור
מיקרוסקופים אלקטרונים משתמשים בעקרון של אופטיקה אלקטרונית, מחליפים אלומות אור ועדשות אופטיות באלומות אלקטרונים ועדשות אלקטרונים, כך שניתן לצלם את המבנים העדינים של חומרים בהגדלות גבוהות מאוד. למרות שכוח הרזולוציה שלו טוב בהרבה מזה של מיקרוסקופים אופטיים, מיקרוסקופים אלקטרוניים קשים לצפייה באורגניזמים חיים מכיוון שהם צריכים לעבוד בתנאי ואקום, וההקרנה של קרני אלקטרונים תפגע גם בדגימות ביולוגיות, כך שהם לא יכולים להחליף לחלוטין מיקרוסקופים אופטיים. יתרה מכך, העלות שלהם שונה, וגם היקף העבודה שהם מתאימים לה שונה. מקווה שתשובתי תוכל לעזור לך.
מיקרוסקופים אלקטרונים אינם יכולים להחליף לחלוטין מיקרוסקופים אופטיים מהסיבות הבאות:
1. מיקרוסקופים אלקטרונים הם מיקרוסקופים אופטיים שנוספו אליהם CCD, מסכי תצוגה או אביזרי מחשב. זה יכול להיקרא רק מיקרוסקופ וידאו. במהלך כל תהליך ההדמיה, CCDs מחליפים את העין האנושית. מכיוון שבהדמיית וידאו, הגדלה אלקטרונית היא הגדלה וירטואלית, ומבחינת פיקסלים, אפקטים רגישים לאור וגורמים נוספים, היא שונה מדי מהעין האנושית, ולכן ההשפעה שונה מדי מזו של מיקרוסקופ חזותי;
2. ישנה סיבה נוספת וחשובה ביותר, CCD שייכת להדמיה מישורית, ועיניים אנושיות, במיוחד במקרה של תצפית דו-עינית, יפיקו אפקט תלת מימדי חזק, וזו הסיבה לכך שאפקט הניגודיות של השניים גדול מדי ;
3. מיקרוסקופים אלקטרונים מתבטאים בעיקר כמיקרוסקופים אלקטרונים סורקים. ההשפעה של סוג זה של מיקרוסקופ טובה בהרבה מזו של מיקרוסקופים אופטיים רגילים, אבל בגלל המחיר הגבוה שלו, הוא נמצא בשימוש נדיר בתעשייה.
מדוע הרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרונים גבוהה מזו של מיקרוסקופ אור?
ההגדלה של המיקרוסקופ האופטי קטנה מזו של מיקרוסקופ האלקטרונים. המיקרוסקופ האופטי יכול לצפות רק במיקרו-מבנים, כמו תאים וכלורופלסטים, בעוד שמיקרוסקופ האלקטרונים יכול לצפות במבנים תת-מיקרוסקופיים, כלומר במבנה של אברונים, וירוסים, חיידקים וכו'.
מיקרוסקופ האלקטרונים מקרין אלומת אלקטרונים מואצת ומרוכזת על דגימה דקה מאוד, והאלקטרונים מתנגשים באטומים בדגימה כדי לשנות את כיוונם, ובכך לייצר פיזור זווית מוצקה. גודל זווית הפיזור קשור לצפיפות ולעובי המדגם, כך שניתן ליצור תמונות בעלות בהירות וכהות שונים, והתמונות יוצגו על גבי מכשירי הדמיה (כגון מסכי ניאון, סרטים ורכיבי צימוד רגישים לאור). לאחר התקרבות והתמקדות.
בשל אורך הגל הקצר מאוד של דה-ברוגלי של האלקטרון, הרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרוני ההולכה גבוהה בהרבה מזו של המיקרוסקופ האופטי, שיכול להגיע ל-0.1-0.2nm, וההגדלה היא עשרות אלפים עד מיליוני פעמים. לכן, ניתן להשתמש במיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת כדי לצפות במבנה העדין של דגימות, אפילו במבנה של טור בודד של אטומים בלבד, הקטן עשרות אלפי מונים מהמבנה הקטן ביותר שניתן לראות במיקרוסקופיה אופטית. TEM היא שיטה אנליטית חשובה בתחומים מדעיים רבים הקשורים לפיזיקה וביולוגיה, כגון חקר סרטן, וירולוגיה, מדעי החומרים וכן ננוטכנולוגיה, חקר מוליכים למחצה וכו'.
