Почему электронные микроскопы не должны заменить световые микроскопы
Электронные микроскопы используют принцип электронной оптики, заменяя световые лучи и оптические линзы электронными лучами и электронными линзами, так что тонкие структуры веществ можно отображать при очень больших увеличениях. Хотя его разрешающая способность намного лучше, чем у оптических микроскопов, электронные микроскопы сложны для наблюдения за живыми организмами, поскольку им приходится работать в условиях вакуума, а облучение электронными пучками также повреждает биологические образцы, поэтому они не могут полностью заменить оптические микроскопы. При этом стоимость их разная, да и объем работ, для которых они подходят, тоже разный. Надеюсь, мой ответ поможет вам.
Электронные микроскопы не могут полностью заменить оптические микроскопы по следующим причинам:
1. Электронные микроскопы – оптические микроскопы с добавленными к ним ПЗС-матрицами, экранами дисплеев или компьютерными аксессуарами. Это можно назвать только видеомикроскопом. В течение всего процесса визуализации ПЗС-матрицы заменяют человеческий глаз. Поскольку в видеоизображении электронное увеличение представляет собой виртуальное увеличение, а с точки зрения пикселей, светочувствительных эффектов и других факторов оно слишком отличается от человеческого глаза, поэтому эффект слишком отличается от эффекта визуального микроскопа;
2. Есть еще одна наиболее важная причина: ПЗС-матрица относится к плоскостному изображению, а человеческие глаза, особенно в случае бинокулярного наблюдения, будут производить сильный трехмерный эффект, что является причиной того, почему контрастный эффект этих двух изображений слишком велик. ;
3. Электронные микроскопы чаще всего называют сканирующими электронными микроскопами. Эффект от такого микроскопа намного лучше, чем от обычных оптических микроскопов, но из-за высокой цены он редко применяется в промышленности.
Почему разрешение электронного микроскопа выше, чем у светового?
Увеличение оптического микроскопа меньше, чем электронного микроскопа. Оптический микроскоп может наблюдать только микроструктуры, такие как клетки и хлоропласты, тогда как электронный микроскоп может наблюдать субмикроскопические структуры, то есть структуру органелл, вирусов, бактерий и т. д.
Электронный микроскоп проецирует ускоренный и концентрированный электронный луч на очень тонкий образец, и электроны сталкиваются с атомами образца, изменяя свое направление, тем самым вызывая рассеяние на телесные углы. Размер угла рассеяния связан с плотностью и толщиной образца, поэтому могут формироваться изображения с различной яркостью и темнотой, и изображения будут отображаться на устройствах формирования изображений (таких как флуоресцентные экраны, пленки и компоненты светочувствительной связи). после увеличения и фокусировки.
Из-за очень короткой длины волны де Бройля электрона разрешение просвечивающего электронного микроскопа намного выше, чем у оптического микроскопа, которое может достигать 0.1-0.2 нм, а увеличение составляет десятки тысяч и миллионы раз. Поэтому с помощью просвечивающей электронной микроскопии можно наблюдать тонкую структуру образцов, даже структуру всего лишь одного столбца атомов, которая в десятки тысяч раз меньше самой мелкой структуры, которую можно наблюдать с помощью оптической микроскопии. TEM является важным аналитическим методом во многих научных областях, связанных с физикой и биологией, таких как исследования рака, вирусология, материаловедение, а также нанотехнологии, исследования полупроводников и т. д.
