Περιεχόμενο
Καθώς τα αντικείμενα που μελετούσαν αυξάνονταν όλο και μικρότερα, οι επιστήμονες έπρεπε να αναπτύξουν πιο εξελιγμένα εργαλεία για να τα δουν. Τα μικροσκόπια φωτός δεν μπορούν να ανιχνεύσουν αντικείμενα, όπως μεμονωμένα σωματίδια ιού, μόρια και άτομα, που είναι κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο μεγέθους. Δεν μπορούν επίσης να παρέχουν επαρκείς τρισδιάστατες εικόνες. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια αναπτύχθηκαν για να ξεπεράσουν αυτούς τους περιορισμούς. Επιτρέπουν στους επιστήμονες να εξετάζουν αντικείμενα πολύ μικρότερα από αυτά που είναι δυνατόν να δουν με μικροσκόπια φωτός και να παρέχουν τραγανές τρισδιάστατες εικόνες αυτών.
Μεγαλύτερη μεγέθυνση
Το μέγεθος ενός αντικειμένου που ένας επιστήμονας μπορεί να δει μέσα από ένα μικροσκόπιο φωτός περιορίζεται στο μικρότερο μήκος κύματος του ορατού φωτός, το οποίο είναι περίπου 0,4 μικρομέτρα. Οποιοδήποτε αντικείμενο με διάμετρο μικρότερο από αυτό δεν θα αντικατοπτρίζει το φως και επομένως δεν θα είναι ορατό σε ένα φως που βασίζεται σε όργανο. Μερικά παραδείγματα τέτοιων μικρών αντικειμένων είναι μεμονωμένα άτομα, μόρια και σωματίδια ιού. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να δημιουργήσουν εικόνες αυτών των πραγμάτων, επειδή δεν εξαρτώνται από το φως από το ορατό φάσμα που θα αντικατοπτρίζεται από αυτά. Αντ 'αυτού, τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας εφαρμόζονται στο δείγμα που πρόκειται να μελετηθεί και η συμπεριφορά αυτών των ηλεκτρονίων - πώς αντανακλώνται και εκτρέπονται από το αντικείμενο - ανιχνεύεται και χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας εικόνας.
Βελτιωμένο βάθος πεδίου
Η ικανότητα ενός μικροσκοπίου φωτός να σχηματίσει μια τρισδιάστατη εικόνα εξαιρετικά μικρών αντικειμένων είναι περιορισμένη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ένα μικροσκόπιο φωτός μπορεί να εστιάσει μόνο σε ένα επίπεδο χώρου τη φορά. Η εξέταση ενός σχετικά μεγάλου μικροοργανισμού κάτω από ένα τέτοιο μικροσκόπιο καταδεικνύει αυτό το αποτέλεσμα: Ένα στρώμα του οργανισμού θα είναι στο επίκεντρο, αλλά τα άλλα του στρώματα θα σβήνουν από την εστία και μπορούν ακόμη και να παρεμβαίνουν στο επικεντρωμένο τμήμα της εικόνας. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια προσφέρουν ένα μεγαλύτερο βάθος πεδίου από ό, τι τα μικροσκόπια φωτός, πράγμα που σημαίνει ότι πολλά δισδιάστατα στρώματα ενός αντικειμένου μπορούν να είναι εστιασμένα ταυτόχρονα, παρέχοντας μια συνολική εικόνα σε τρισδιάστατη ποιότητα.
Έλεγχος λεπτότερης μεγέθυνσης
Το τυπικό μικροσκόπιο φωτός μπορεί να μεγεθύνει μόνο μερικά ξεχωριστά επίπεδα. Για παράδειγμα, τα κοινά μικροσκόπια σχολικής τάξης μπορούν να μεγεθύνουν αντικείμενα σε επίπεδα 10x, 100x, και 400x, χωρίς τίποτα ενδιάμεσα. Δεν πρέπει να προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι μπορεί να υπάρχουν μικροσκοπικά αντικείμενα που βλέπουν καλύτερα σε μεγεθύνσεις 50x ή 300x, αλλά αυτό δεν θα ήταν εφικτό με ένα τέτοιο μικροσκόπιο. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια, από την άλλη πλευρά, προσφέρουν ομαλή εμβέλεια μεγεθύνσεων. Είναι σε θέση να το κάνουν αυτό λόγω της φύσης των "φακών" τους, οι οποίοι είναι ηλεκτρομαγνήτες των οποίων τα τροφοδοτικά μπορούν να ρυθμιστούν ώστε να αλλάξουν ομαλά τις τροχιές των ηλεκτρονίων που κατευθύνονται προς τον ανιχνευτή για να σχηματίσουν μια εικόνα.