เหตุใดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงไม่ควรเข้ามาแทนที่กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนใช้หลักการของเลนส์อิเล็กตรอน แทนที่ลำแสงและเลนส์สายตาด้วยลำแสงอิเล็กตรอนและเลนส์อิเล็กตรอน เพื่อให้สามารถถ่ายภาพโครงสร้างที่ละเอียดของสสารได้ด้วยกำลังขยายที่สูงมาก แม้ว่ากำลังการแยกภาพจะดีกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก แต่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนนั้นสังเกตสิ่งมีชีวิตได้ยากเนื่องจากพวกมันจำเป็นต้องทำงานภายใต้สภาวะสุญญากาศ และการฉายรังสีของลำอิเล็กตรอนก็จะทำลายตัวอย่างทางชีววิทยาด้วย ดังนั้นจึงไม่สามารถแทนที่กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงได้ทั้งหมด นอกจากนี้ต้นทุนยังแตกต่างกันและขอบเขตของงานที่เหมาะสมก็แตกต่างกันด้วย หวังว่าคำตอบของฉันจะช่วยคุณได้
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไม่สามารถแทนที่กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงได้อย่างสมบูรณ์ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:
1. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเป็นกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่มี CCD หน้าจอแสดงผลหรืออุปกรณ์เสริมคอมพิวเตอร์เพิ่มเข้ามา สิ่งนี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นกล้องจุลทรรศน์วิดีโอเท่านั้น ในระหว่างกระบวนการถ่ายภาพทั้งหมด CCD จะเข้ามาแทนที่ดวงตาของมนุษย์ เนื่องจากในการถ่ายภาพวิดีโอ กำลังขยายแบบอิเล็กทรอนิกส์เป็นกำลังขยายเสมือน และในแง่ของพิกเซล เอฟเฟกต์ไวแสง และปัจจัยอื่นๆ มันแตกต่างจากสายตามนุษย์มากเกินไป ดังนั้นเอฟเฟกต์จึงแตกต่างไปจากกล้องจุลทรรศน์แบบมองเห็นมากเกินไป
2. มีอีกเหตุผลที่สำคัญที่สุด CCD เป็นของการถ่ายภาพระนาบ และดวงตาของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของการสังเกตด้วยสองตา จะสร้างเอฟเฟกต์สามมิติที่แข็งแกร่ง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเอฟเฟกต์คอนทราสต์ของทั้งสองจึงมีขนาดใหญ่เกินไป ;
3. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนส่วนใหญ่จะแสดงเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ผลกระทบของกล้องจุลทรรศน์ประเภทนี้ดีกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงทั่วไปมาก แต่เนื่องจากราคาที่สูงจึงไม่ค่อยมีการใช้ในอุตสาหกรรม
เหตุใดความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมีขนาดเล็กกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงสามารถสังเกตได้เฉพาะโครงสร้างจุลภาค เช่น เซลล์และคลอโรพลาสต์ ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสามารถสังเกตโครงสร้างระดับต่ำกว่ากล้องจุลทรรศน์ นั่นคือ โครงสร้างของออร์แกเนลล์ ไวรัส แบคทีเรีย ฯลฯ
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฉายลำแสงอิเล็กตรอนที่มีความเร่งและเข้มข้นไปยังตัวอย่างที่บางมาก และอิเล็กตรอนชนกับอะตอมในตัวอย่างเพื่อเปลี่ยนทิศทาง ทำให้เกิดการกระเจิงของมุมทึบ ขนาดของมุมกระเจิงสัมพันธ์กับความหนาแน่นและความหนาของตัวอย่าง ดังนั้นจึงสามารถสร้างภาพที่มีความสว่างและความมืดต่างกันได้ และภาพจะแสดงบนอุปกรณ์ถ่ายภาพ (เช่น หน้าจอฟลูออเรสเซนต์ ฟิล์ม และส่วนประกอบที่ไวต่อแสง) หลังจากซูมเข้าและโฟกัสแล้ว
เนื่องจากความยาวคลื่นของอิเล็กตรอน de Broglie ที่สั้นมาก ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านจึงสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงอย่างมาก ซึ่งสามารถเข้าถึง 0.1-0.2nm และกำลังขยายอยู่ที่ นับหมื่นถึงล้านครั้ง ดังนั้นการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านจึงสามารถใช้ในการสังเกตโครงสร้างละเอียดของตัวอย่างได้ แม้แต่โครงสร้างของอะตอมเพียงคอลัมน์เดียวซึ่งมีขนาดเล็กกว่าโครงสร้างที่เล็กที่สุดที่สังเกตได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคอลหลายหมื่นเท่า TEM เป็นวิธีการวิเคราะห์ที่สำคัญในสาขาวิทยาศาสตร์หลายสาขาที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์และชีววิทยา เช่น การวิจัยโรคมะเร็ง ไวรัสวิทยา วัสดุศาสตร์ ตลอดจนนาโนเทคโนโลยี การวิจัยเซมิคอนดักเตอร์ เป็นต้น
