Понимание различий между электронными и световыми микроскопами
В настоящее время существуют не только оптические микроскопы, способные увеличивать в тысячи раз, но и электронные микроскопы, способные увеличивать в сотни тысяч раз, что позволяет нам глубже понять законы биологической активности. Подавляющее большинство экспериментов, указанных в программе преподавания биологии для обычных средних школ, проводятся с использованием микроскопов, поэтому эффективность микроскопов является ключом к хорошему наблюдению за экспериментами.
Микроскоп – прецизионный оптический прибор, история которого насчитывает более 300 лет. С момента появления микроскопов люди увидели множество крошечных организмов, которые раньше были невидимы, а также основную единицу биологии: клетки.
Что такое оптический микроскоп:
Оптический микроскоп — это оптический инструмент, который использует оптические принципы для увеличения и изображения крошечных объектов, которые человеческий глаз не может различить, что позволяет людям извлекать информацию о микроструктуре.
Что такое электронный микроскоп:
Электронный микроскоп — это большой инструмент, который использует электронный луч в качестве источника освещения для получения изображения на флуоресцентном экране посредством пропускания или отражения потока электронов на образце и многоступенчатого увеличения электромагнитных линз. Оптический микроскоп — оптический прибор, который использует освещение видимым светом для формирования увеличенных изображений мелких объектов.
1. Различные принципы визуализации
В электронном микроскопе электронный луч, действующий на испытуемый образец, увеличивается с помощью электромагнитной линзы, а затем отображается на экране или на фотопленке. Механизм различной интенсивности электронов заключается в том, что при воздействии электронного луча на испытуемый образец падающие электроны сталкиваются с атомами вещества и разлетаются. Изображение объекта образца в оптическом микроскопе представлено разницей в яркости, которая обусловлена разницей в свете, поглощаемом разными структурами исследуемого образца.
2. Методы подготовки используемых образцов различаются.
Процесс подготовки образцов тканей и клеток для электронного микроскопического исследования сложен, технически труден и дорог. На этапах извлечения материала, фиксации, обезвоживания и внедрения требуются специальные реагенты и операции. Наконец, блок ткани необходимо поместить в ультратонкий слайсер и разрезать на ультратонкие образцы толщиной 50-100 нм. Образцы, наблюдаемые под оптическим микроскопом, обычно помещают на предметные стекла, например, образцы обычных срезов тканей, образцы мазков клеток, образцы осадка тканей и образцы клеточных капель.
3. Различные источники света
Источником освещения, используемым в электронных микроскопах, является поток электронов, испускаемый электронной пушкой. Источником освещения оптического микроскопа является видимый свет (солнечный свет или свет). Из-за более короткой длины волны электронного потока по сравнению со световыми волнами увеличение и разрешение электронных микроскопов значительно выше, чем у оптических микроскопов.
4. Разные линзы
Объектив, используемый для увеличения в электронном микроскопе, представляет собой электромагнитную линзу. Объективом оптического микроскопа является оптическая линза из стекла, представляющая собой круглую электромагнитную катушку, способную генерировать магнитное поле в центральной части. В электронном микроскопе есть три набора электромагнитных линз, которые эквивалентны конденсорной линзе, объективу и линзе окуляра в зеркале.
