Τι μπορεί να δει τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια ότι το φως δεν μπορεί να δει;
* μήκος κύματος: Τα μικροσκόπια φωτός χρησιμοποιούν ορατό φως, το οποίο έχει σχετικά μεγάλο μήκος κύματος (περίπου 400-700 νανομετρικά). Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να επιλύσει μόνο αντικείμενα που είναι μεγαλύτερα από το μήκος κύματος του. Οτιδήποτε μικρότερο από αυτό φαίνεται θολή.
* Μήκος κύματος ηλεκτρονίων: Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια χρησιμοποιούν μια δέσμη ηλεκτρονίων, τα οποία έχουν πολύ μικρότερο μήκος κύματος (συνήθως μικρότερο από 1 νανομέμετρο). Αυτό τους επιτρέπει να επιλύσουν αντικείμενα που είναι πολύ μικρότερα από ό, τι μπορούν να δουν τα μικροσκόπια φωτός.
Εδώ είναι μερικά παραδείγματα για τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να δουν ότι τα μικροσκόπια φωτός δεν μπορούν:
* ιοί: Οι ιοί είναι εξαιρετικά μικροί, συχνά μόνο λίγες δεκάδες νανομέτες σε μέγεθος. Τα μικροσκόπια φωτός δεν μπορούν να τα δουν, αλλά τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να αποκαλύψουν τις περίπλοκες δομές τους.
* μεμονωμένα άτομα: Ενώ τα μικροσκόπια φωτός μπορούν να δείξουν τη διάταξη των ατόμων σε μερικούς κρυστάλλους, τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν πραγματικά να απεικονίσουν μεμονωμένα άτομα, δίνοντάς μας απίστευτες λεπτομέρειες στα δομικά στοιχεία της ύλης.
* Εσωτερικές δομές κυττάρων: Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να παρέχουν λεπτομερείς απόψεις των οργανιδίων εντός των κυττάρων, όπως τα μιτοχόνδρια, η συσκευή Golgi και το ενδοπλασματικό δίκτυο, τα οποία είναι πολύ μικρά για να παρατηρηθούν με μικροσκοπία φωτός.
* νανοϋλικά: Η ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στα ηλεκτρονικά μικροσκόπια για τη μελέτη και τη χειρισμό υλικών στη νανοκλίμακα.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ηλεκτρονικών μικροσκοπίων:
* ηλεκτρονικά μικροσκόπια μετάδοσης (TEMS): Αυτά λειτουργούν μεταδίδοντας μια δέσμη ηλεκτρονίων μέσω ενός λεπτού δείγματος. Τα μεταδιδόμενα ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για τη δημιουργία μιας εικόνας. Τα TEMs είναι ιδιαίτερα καλά στην αποκάλυψη της εσωτερικής δομής των υλικών.
* Μικροσκόπια σάρωσης (SEMS): Αυτά λειτουργούν με σάρωση μιας εστιασμένης δέσμης ηλεκτρονίων σε όλη την επιφάνεια ενός δείγματος. Η αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων με το δείγμα παράγει σήματα που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μιας εικόνας. Τα SEMs είναι εξαιρετικά για την παροχή λεπτομερειών επιφάνειας 3D.
Συνολικά, τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια παρέχουν ένα ισχυρό εργαλείο για την εξερεύνηση του μικροσκοπικού κόσμου με τρόπους που προηγουμένως ήταν αδύνατοι. Έχουν επανάσταση στην κατανόηση της βιολογίας, της επιστήμης των υλικών και πολλών άλλων πεδίων.
