Dlaczego mikroskopy elektronowe mają wyższą rozdzielczość niż mikroskopy optyczne?
Powiększenie mikroskopu optycznego jest mniejsze niż mikroskopu elektronowego. Mikroskop optyczny może obserwować jedynie mikrostruktury, takie jak komórki, chloroplasty itp., natomiast mikroskop elektronowy może obserwować struktury submikroskopowe, czyli strukturę organelli, wirusów, bakterii itp.
Mikroskop elektronowy rzutuje przyspieszoną i skoncentrowaną wiązkę elektronów na bardzo cienką próbkę. Elektrony zderzają się z atomami w próbce i zmieniają kierunek, powodując w ten sposób rozproszenie pod kątem bryłowym. Wielkość kąta rozproszenia jest powiązana z gęstością i grubością próbki, dzięki czemu można tworzyć obrazy o różnych jasnych i ciemnych kolorach. Obraz będzie wyświetlany na urządzeniach obrazujących (takich jak ekrany fluorescencyjne, klisze i światłoczułe elementy sprzęgające) po powiększeniu i ustawieniu ostrości.
Ponieważ długość fali de Broglie'a elektronów jest bardzo krótka, rozdzielczość transmisyjnych mikroskopów elektronowych jest znacznie wyższa niż mikroskopów optycznych, które mogą sięgać {{0}},1 ~ 0,2 nm, a powiększenie wynosi dziesiątki tysiące do milionów razy. Dlatego transmisyjną mikroskopię elektronową można zastosować do obserwacji drobnej struktury próbki, a nawet do obserwacji struktury zaledwie rzędu atomów, która jest dziesiątki tysięcy razy mniejsza niż najmniejsza struktura, którą można zaobserwować za pomocą mikroskop optyczny. TEM jest ważną metodą analityczną w wielu dziedzinach nauki związanych z fizyką i biologią, takich jak badania nad rakiem, wirusologia, inżynieria materiałowa, nanotechnologia, badania półprzewodników itp.
Dlaczego mikroskop optyczny ma najwyższą rozdzielczość przy zastosowaniu soczewki olejowej?
Soczewka olejowa jest jednym z mikroskopów optycznych. Po użyciu soczewkę zanurza się w oleju (najczęściej cedrowym), aby obserwować drobniejsze struktury. Jest to jeden z mikroskopów powszechnie używanych w laboratoriach. Przejrzystość jest nieco wyższa niż w przypadku zwykłych mikroskopów optycznych. Służy do obserwacji chlamydii, bakterii, organelli komórkowych itp.
Soczewka soczewki olejowej jest bardzo mała. Kiedy światło przechodzi przez powietrze pomiędzy szkiełkiem a soczewką olejową, na skutek różnej gęstości ośrodka następuje załamanie lub całkowite odbicie, co ogranicza ilość światła wpadającego do soczewki i sprawia, że obraz obiektu jest niewyraźny. Jeśli do soczewki olejowej i nośnika dodamy olej cedrowy (n=1.515), który jest podobny do współczynnika załamania światła szkła (n=1.52), światło pomiędzy szkiełkami zwiększy się dostają się do obiektywu, zwiększają jasność pola widzenia i sprawiają, że obraz obiektu jest jasny i wyraźny.
Ze względu na mały rozmiar bakterii w badaniach morfologicznych bakterii często konieczne jest użycie soczewki olejowej mikroskopu w celu wyraźniejszej obserwacji. Dlatego należy posiadać biegłość w użytkowaniu i zabezpieczaniu soczewek olejowych.
