Tại sao kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao hơn nhiều so với kính hiển vi quang học
Vì kính hiển vi điện tử sử dụng chùm tia điện tử và kính hiển vi quang học sử dụng ánh sáng khả kiến, bước sóng của chùm tia điện tử ngắn hơn bước sóng của ánh sáng khả kiến nên độ phân giải của kính hiển vi điện tử cao hơn nhiều so với kính hiển vi quang học.
Độ phân giải của kính hiển vi liên quan đến góc tới và bước sóng hình nón của chùm tia điện tử truyền qua mẫu.
Bước sóng của ánh sáng khả kiến là khoảng {0}} nanomet, trong khi bước sóng của chùm tia điện tử có liên quan đến điện áp gia tốc. Theo nguyên lý lưỡng tính sóng-hạt, bước sóng của các electron tốc độ cao ngắn hơn bước sóng của ánh sáng khả kiến và độ phân giải của kính hiển vi bị giới hạn bởi bước sóng mà nó sử dụng, do đó độ phân giải của kính hiển vi điện tử (0,2 nanomet) cao hơn nhiều so với kính hiển vi quang học (200 nanomet).
Ứng dụng của công nghệ kính hiển vi điện tử dựa trên kính hiển vi quang học có độ phân giải {{0}},2 μm và kính hiển vi điện tử truyền qua có độ phân giải 0,2 nm, tức là electron truyền qua kính hiển vi được phóng to theo hệ số 1,000 trên cơ sở kính hiển vi quang học.
Mặc dù độ phân giải của kính hiển vi điện tử cao hơn nhiều so với kính hiển vi quang học nhưng nó cũng có một số nhược điểm:
1, trong kính hiển vi điện tử, các mẫu phải được quan sát trong chân không nên không thể quan sát được các mẫu sống. Với sự tiến bộ của công nghệ, kính hiển vi điện tử quét môi trường sẽ dần dần hiện thực hóa việc quan sát trực tiếp các mẫu sống;
2, trong quá trình xử lý mẫu có thể tạo ra cấu trúc ban đầu không có trong mẫu, điều này làm tăng thêm khó khăn cho việc phân tích hình ảnh sau đó;
3, do khả năng tán xạ electron cực mạnh, dễ bị nhiễu xạ thứ cấp, v.v.;
4, do hình ảnh chiếu mặt phẳng hai chiều của vật thể ba chiều, đôi khi hình ảnh không phải là duy nhất;
5, bởi vì kính hiển vi điện tử truyền qua chỉ có thể quan sát các mẫu rất mỏng và có thể cấu trúc bề mặt của vật liệu khác với cấu trúc bên trong của vật liệu;
6, mẫu siêu mỏng (dưới 100 nanomet), quá trình chuẩn bị mẫu phức tạp và khó khăn, và có thể gây hư hỏng cho quá trình chuẩn bị mẫu;
7, chùm tia điện tử có thể làm hỏng mẫu do va chạm và đốt nóng;
8, kính hiển vi điện tử mua và bảo trì giá tương đối cao.
