Prečo majú elektrónové mikroskopy oveľa vyššie rozlíšenie ako optické mikroskopy
Pretože elektrónové mikroskopy používajú elektrónový lúč a optické mikroskopy viditeľné svetlo a vlnová dĺžka elektrónového lúča je kratšia ako vlnová dĺžka viditeľného svetla, rozlíšenie elektrónového mikroskopu je oveľa vyššie ako optického mikroskopu.
Rozlíšenie mikroskopu súvisí s uhlom dopadu kužeľa a vlnovou dĺžkou elektrónového lúča prechádzajúceho vzorkou.
Vlnová dĺžka viditeľného svetla je približne {{0}} nanometrov, pričom vlnová dĺžka elektrónového lúča súvisí s urýchľujúcim napätím. Podľa princípu vlnovo-časticovej duality je vlnová dĺžka vysokorýchlostných elektrónov kratšia ako vlnová dĺžka viditeľného svetla a rozlíšenie mikroskopu je obmedzené vlnovou dĺžkou, ktorú používa, takže rozlíšenie elektrónového mikroskopu (0,2 nanometrov) je oveľa vyššia ako u optického mikroskopu (200 nanometrov).
Aplikácia technológie elektrónovej mikroskopie je založená na optickom mikroskope, ktorý má rozlíšenie {{0}}.2 μm a transmisnom elektrónovom mikroskope, ktorý má rozlíšenie 0,2 nm, tj transmisný elektrón mikroskop je zväčšený faktorom 1,000 na základe optického mikroskopu.
Hoci rozlíšenie elektrónového mikroskopu je oveľa vyššie ako rozlíšenie optického mikroskopu, má niekoľko nevýhod:
1, v elektrónovom mikroskope musia byť vzorky pozorované vo vákuu, takže nie je možné pozorovať živé vzorky. S pokrokom technológie bude environmentálny rastrovací elektrónový mikroskop postupne realizovať priame pozorovanie živých vzoriek;
2, pri spracovaní vzorky môže vzniknúť štruktúra, ktorá pôvodne nebola prítomná vo vzorke, čo zhoršuje náročnosť následnej analýzy obrazu;
3, vzhľadom na extrémne silnú schopnosť rozptylu elektrónov, náchylnú na sekundárnu difrakciu atď.;
4, v dôsledku dvojrozmerného rovinného projekčného obrazu trojrozmerných predmetov niekedy nie je obraz jedinečný;
5, pretože transmisný elektrónový mikroskop môže pozorovať len veľmi tenké vzorky a je možné, že štruktúra povrchu materiálu je odlišná od vnútornej štruktúry materiálu;
6, ultratenké vzorky (menej ako 100 nanometrov), proces prípravy vzorky je zložitý a náročný a dochádza k poškodeniu prípravy vzorky;
7, elektrónový lúč môže poškodiť vzorku zrážkou a zahrievaním;
8, elektrónový mikroskop nákup a údržba ceny sú pomerne vysoké.
