Яка різниця між електронним мікроскопом і оптичним мікроскопом при спостереженні об’єктів?
Оптичні мікроскопи дуже відрізняються від електронних мікроскопів різними джерелами світла, різними лінзами, різними принципами зображення, різною роздільною здатністю, різною глибиною різкості та різними методами підготовки зразків. Оптичний мікроскоп, широко відомий як світловий мікроскоп, — це мікроскоп, який використовує видиме світло як джерело освітлення. Оптичний мікроскоп — це оптичний інструмент, який використовує оптичні принципи для збільшення та зображення крихітних об’єктів, які не можна розрізнити людським оком, щоб люди могли отримувати інформацію про мікроструктуру. Він широко використовується в клітинній біології. Оптичний мікроскоп зазвичай складається з предметного столика, конденсорної системи освітлення, об'єктива, окуляра та механізму фокусування. Підставка використовується для утримання об’єкта спостереження. Механізм фокусування можна керувати ручкою фокусування, щоб предметний столик рухався грубо або точно, щоб спостережуваний об’єкт міг бути чітким. Зображення, сформоване оптичним мікроскопом, є перевернутим зображенням (перевернуте, ліворуч і праворуч поміняні місцями). Електронні мікроскопи є місцем народження висококласних технічних виробів. Вони схожі на оптичні мікроскопи, якими ми зазвичай користуємося, але дуже відрізняються від оптичних мікроскопів. По-перше, в оптичних мікроскопах використовується джерело світла. Електронний мікроскоп використовує електронний промінь, і результати, які можна побачити між ними, різні, а також різне збільшення. Наприклад, під час спостереження за клітиною світловий мікроскоп може побачити лише клітину та деякі органели, такі як мітохондрії та хлоропласти, але можна побачити лише існування її клітин, але не можна побачити специфічну структуру органел. Електронні мікроскопи, з іншого боку, можуть більш детально побачити більш тонкі структури органоїдів і навіть макромолекули, такі як білки. Електронні мікроскопи включають трансмісійні електронні мікроскопи, скануючі електронні мікроскопи, відбивні електронні мікроскопи та емісійні електронні мікроскопи. Серед них більшого поширення набула скануюча електронна мікроскопія. Скануюча електронна мікроскопія широко використовується в аналізі та дослідженні матеріалів, головним чином для аналізу руйнування матеріалу, аналізу складу мікрозон, аналізу морфології поверхні різних покриттів, вимірювання товщини шару та морфології мікроструктури та аналізу наноматеріалів. У поєднанні з рентгенівським дифрактометром або спектрометром електронної енергії він утворює електронний мікрозонд, який використовується для аналізу складу матеріалу тощо. Скануючий електронний мікроскоп, скорочено SEC, — це новий тип електронно-оптичного приладу. Він складається з трьох частин: вакуумної системи, електронно-променевої системи та системи зображення. Він використовує різні фізичні сигнали, збуджені тонко сфокусованим електронним променем, для сканування поверхні зразка для модуляції зображення. Падаючі електрони викликають збудження вторинних електронів з поверхні зразка. Мікроскоп спостерігає електрони, розсіяні від кожної точки, і сцинтиляційний кристал, розміщений поруч із зразком, приймає ці вторинні електрони та модулює інтенсивність електронного променя кінескопа після посилення, щоб змінити яскравість на екрані зображення. трубка. Відхиляюче ярмо кінескопа продовжує сканувати синхронно з електронним променем на поверхні зразка, так що люмінофорний екран кінескопа відображає топографічне зображення поверхні зразка. Він має такі характеристики, як проста підготовка зразків, регульоване збільшення, широкий діапазон, висока роздільна здатність зображення та велика глибина різкості. Застосування трансмісійного електронного мікроскопа: 1. Аналіз кристалічних дефектів. Усі структури, які руйнують нормальний період решітки, разом називають кристалічними дефектами, такими як вакансії, дислокації, межі зерен і виділення. Ці структури, які руйнують періодичність решітки, призведуть до зміни дифракційних умов області, де розташований дефект, так що умови дифракції області, де розташований дефект, будуть відрізнятися від умов нормальної області, так що відповідна різниця в яскравості і темряві відображається на люмінофорному екрані. 2. Організаційний аналіз. На додаток до різних дефектів можна створити різні дифракційні картини, за допомогою яких можна проаналізувати структуру та орієнтацію кристала під час спостереження за мікроструктурою. 3. Спостереження на місці. За допомогою відповідної стадії зразка експерименти на місці можна проводити в ТЕМ. Наприклад, за деформованими зразками на розтяг спостерігали процеси їх деформації та руйнування. 4. Мікроскопія високої роздільної здатності. Покращення роздільної здатності, щоб мікроструктуру матерії можна було спостерігати глибше, завжди було метою, до якої люди постійно прагнули. Електронна мікроскопія високої роздільної здатності використовує зміну фази електронного пучка, який когерентно відображається більш ніж двома електронними променями. За умови, що роздільна здатність електронного мікроскопа достатньо висока, чим більше електронних променів використовується, тим вища роздільна здатність зображення, навіть може використовуватися для зображення атомної структури тонких зразків.
