Tartalom
Ahogy a vizsgált tárgyak egyre kisebbek lettek, a tudósoknak kifinomultabb eszközöket kellett kidolgozniuk látásukhoz. A fénymikroszkópok nem képesek detektálni tárgyakat, például egyes vírusrészecskéket, molekulákat és atomokat, amelyek egy bizonyos méretküszöb alatt vannak. Nem képesek megfelelő háromdimenziós képeket biztosítani. Ezen korlátok leküzdésére elektronmikroszkópokat fejlesztettek ki. Ezek lehetővé teszik a tudósok számára, hogy sokkal kisebb tárgyakat vizsgáljanak meg, mint amelyeket fénymikroszkópokkal lehet látni, és éles háromdimenziós képeket nyújtanak róluk.
Nagyobb nagyítás
Az a tárgy mérete, amelyet egy tudós láthat egy fénymikroszkópon keresztül, a látható fény legkisebb hullámhosszára korlátozódik, amely körülbelül 0,4 mikrométer. Minden olyan tárgy, amelynek átmérője kisebb, nem tükrözi a fényt, és ezért nem lesz látható a fényalapú műszer számára. Ilyen kis tárgyak például az egyedi atomok, molekulák és vírusrészecskék. Az elektronmikroszkópok képeket képezhetnek ezekről a dolgokról, mivel nem függenek a látható spektrum fényétől, amelyet azok visszavernek. Ehelyett nagy energiájú elektronokat alkalmaznak a vizsgálandó mintára, és felismerik ezen elektronok viselkedését - hogyan tükrözik vissza és alakítják el az objektumot - és egy kép létrehozására használják.
Megnövelt mélységélesség
A fénymikroszkóp korlátozottan képes rendkívül kis tárgyak háromdimenziós képét képezni. Ennek oka az, hogy egy fénymikroszkóp egyszerre csak a tér egy szintjére összpontosíthat. Ha viszonylag nagy mikroorganizmust vizsgálunk egy ilyen mikroszkóp alatt, ez a hatás kimutatható: A szervezet egyik rétege fókuszba kerül, de a többi rétege homályos lesz, és még a kép fókuszált részét is zavarhatja. Az elektronmikroszkópok nagyobb mélységélességet kínálnak, mint a fénymikroszkópok, ami azt jelenti, hogy egy objektum több kétdimenziós rétege egyszerre fókuszálhat, és így háromdimenziós minőségű képet kap.
Finomabb nagyításvezérlés
A tipikus fénymikroszkóp csak néhány különálló szintet képes nagyítani. Például a középiskolai osztálytermi mikroszkópok nagyíthatnak tárgyakat 10x, 100x és 400x szinteken, anélkül, hogy a közöttük lenne. Nem meglepő, hogy lehetnek olyan mikroszkópos tárgyak, amelyeket legjobban 50x vagy 300x nagyításon lehet megnézni, de ez elérhetetlen lenne egy ilyen mikroszkóppal. Az elektronmikroszkópok viszont sima nagyítási tartományt kínálnak. Ezt a "lencsék" jellegük miatt képesek megtenni, amelyek olyan elektromágnesek, amelyek tápegységét úgy lehet beállítani, hogy simán megváltoztassa az érzékelő felé vezető elektronok pályáját a kép létrehozása céljából.