Чому роздільна здатність електронних мікроскопів набагато вища, ніж оптичних мікроскопів?
Оскільки в електронних мікроскопах використовуються електронні промені, а в оптичних мікроскопах – видиме світло, а довжина хвилі електронних променів коротша за довжину хвилі видимого світла, роздільна здатність електронних мікроскопів набагато вища, ніж оптичних мікроскопів.
Роздільна здатність мікроскопа пов’язана з кутом падіння конуса та довжиною хвилі пучка електронів, що проходить через зразок.
Довжина хвилі видимого світла становить приблизно від 300 до 700 нанометрів, а довжина хвилі електронного променя пов’язана з прискорювальною напругою. Відповідно до принципу подвійності хвиля-частинка, довжина хвилі високошвидкісних електронів коротша за довжину хвилі видимого світла, а роздільна здатність мікроскопа обмежена використовуваною довжиною хвилі. Тому роздільна здатність електронного мікроскопа (0,2 нанометра) значно вища за роздільну здатність оптичного мікроскопа. (200 нм).
Застосування технології електронної мікроскопії базується на оптичному мікроскопі. Роздільна здатність оптичного мікроскопа становить {{0}}.2 мкм, а роздільна здатність просвічуючого електронного мікроскопа — 0,2 нм. Тобто трансмісійний електронний мікроскоп збільшує в 1000 разів на основі оптичного мікроскопа. разів.
Хоча роздільна здатність електронної мікроскопії значно вища, ніж оптичної мікроскопії, вона має деякі недоліки:
1. В електронному мікроскопі зразок необхідно спостерігати у вакуумі, тому живі зразки спостерігати неможливо. З розвитком технології скануюча електронна мікроскопія навколишнього середовища поступово дозволить здійснювати пряме спостереження за живими зразками;
2. Під час обробки зразка можуть утворюватися структури, яких зразок спочатку не має, що ускладнює подальший аналіз зображення;
3. Через надзвичайно сильну здатність до розсіювання електронів може виникнути вторинна дифракція;
4. Оскільки це двовимірне зображення тривимірного об’єкта в площині проекції, іноді зображення не є унікальним;
5. Оскільки трансмісійні електронні мікроскопи можуть спостерігати лише дуже тонкі зразки, структура поверхні речовини може відрізнятися від структури внутрішньої частини речовини;
6. Для надтонких зразків (нижче 100 нанометрів) процес підготовки зразка є складним і важким, і підготовка зразка може бути пошкоджена;
7. Електронний промінь може зруйнувати зразок через зіткнення та нагрівання;
8. Ціна придбання та обслуговування електронного мікроскопа відносно висока.
