เหตุใดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงมีความละเอียดสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

Oct 29, 2023

ฝากข้อความ

เหตุใดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงมีความละเอียดสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

 

กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมีขนาดเล็กกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงสามารถสังเกตได้เพียงโครงสร้างจุลภาคเท่านั้น เช่น เซลล์ คลอโรพลาสต์ เป็นต้น ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสามารถสังเกตโครงสร้างระดับจุลภาคได้ กล่าวคือ สามารถมองเห็นโครงสร้างของออร์แกเนลล์ ไวรัส แบคทีเรีย เป็นต้น
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะฉายลำแสงอิเล็กตรอนที่มีความเร่งและเข้มข้นไปยังตัวอย่างที่บางมาก อิเล็กตรอนชนกับอะตอมในตัวอย่างและเปลี่ยนทิศทาง ทำให้เกิดการกระเจิงของมุมที่เป็นของแข็ง ขนาดของมุมกระเจิงสัมพันธ์กับความหนาแน่นและความหนาของตัวอย่าง ดังนั้นจึงสามารถสร้างภาพที่มีสีสว่างและสีเข้มต่างกันได้ ภาพจะแสดงบนอุปกรณ์ถ่ายภาพ (เช่น หน้าจอฟลูออเรสเซนต์ ฟิล์ม และส่วนประกอบที่ไวต่อแสง) หลังจากการขยายและโฟกัส


เนื่องจากความยาวคลื่นของอิเล็กตรอนของ de Broglie สั้นมาก ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านจึงสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงอย่างมาก ซึ่งสามารถเข้าถึง {{0}}.1~0.2nm และมีกำลังขยายหลายสิบ นับพันถึงล้านครั้ง ดังนั้นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านจึงสามารถใช้ในการสังเกตโครงสร้างเล็กๆ น้อยๆ ของตัวอย่างได้ และยังสามารถใช้เพื่อสังเกตโครงสร้างของอะตอมเพียงแถวเดียวซึ่งมีขนาดเล็กกว่าโครงสร้างที่เล็กที่สุดที่สามารถสังเกตได้หลายหมื่นเท่า กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง TEM เป็นวิธีการวิเคราะห์ที่สำคัญในสาขาวิทยาศาสตร์หลายสาขาที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์และชีววิทยา เช่น การวิจัยโรคมะเร็ง ไวรัสวิทยา วัสดุศาสตร์ นาโนเทคโนโลยี การวิจัยเซมิคอนดักเตอร์ เป็นต้น


เหตุใดกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงจึงมีความละเอียดสูงสุดเมื่อใช้เลนส์น้ำมัน
เลนส์น้ำมันเป็นหนึ่งในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เมื่อใช้ เลนส์จะถูกจุ่มลงในน้ำมัน (โดยปกติจะเป็นน้ำมันซีดาร์) เพื่อสังเกตโครงสร้างที่ละเอียดยิ่งขึ้น เป็นกล้องจุลทรรศน์ชนิดหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในห้องปฏิบัติการ ความชัดเจนสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงทั่วไปเล็กน้อย ใช้สำหรับสังเกตหนองในเทียม แบคทีเรีย ออร์แกเนลล์ของเซลล์ ฯลฯ


เลนส์ของเลนส์ออยล์มีขนาดเล็กมาก เมื่อแสงผ่านอากาศระหว่างกระจกสไลด์และเลนส์น้ำมัน การหักเหหรือการสะท้อนแสงทั้งหมดจะเกิดขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นของตัวกลางต่างกัน ซึ่งจะลดแสงที่เข้าสู่เลนส์และทำให้ภาพของวัตถุไม่ชัดเจน หากเลนส์น้ำมันและตัวพามีการเติมน้ำมันซีดาร์ (n=1.515) ซึ่งคล้ายกับดัชนีการหักเหของแก้ว (n=1.52) ระหว่างกระจกสไลด์จะทำให้แสงเพิ่มขึ้น เข้าสู่เลนส์เพิ่มความสว่างของมุมมองและทำให้ภาพวัตถุสว่างและชัดเจน
เนื่องจากแบคทีเรียมีขนาดเล็ก ในการศึกษาทางสัณฐานวิทยาของแบคทีเรียจึงมักจำเป็นต้องใช้เลนส์กล้องจุลทรรศน์เพื่อสังเกตได้ชัดเจนยิ่งขึ้น ดังนั้นจึงต้องมีความชำนาญในการใช้และป้องกันเลนส์ออยล์

 

2 Electronic microscope

ส่งคำถาม