ทำไมความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง?

ทำไมความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง?

กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมีขนาดเล็กกว่าของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงสามารถสังเกตได้เฉพาะโครงสร้างจุลภาค เช่น เซลล์และคลอโรพลาสต์ ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสามารถสังเกตโครงสร้างในระดับจุลภาคได้ ซึ่งก็คือโครงสร้างของออร์แกเนลล์ ไวรัส แบคทีเรีย เป็นต้น

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะฉายลำแสงอิเล็กตรอนแบบเร่งและเข้มข้นไปยังตัวอย่างที่บางมาก และอิเล็กตรอนจะชนกับอะตอมในตัวอย่างเพื่อเปลี่ยนทิศทาง จึงทำให้เกิดการกระเจิงของมุมทึบ ขนาดของมุมกระจายจะสัมพันธ์กับความหนาแน่นและความหนาของตัวอย่าง ดังนั้นจึงสามารถสร้างภาพที่มีความสว่างและความมืดต่างกันได้ และภาพจะแสดงบนอุปกรณ์สร้างภาพ (เช่น หน้าจอเรืองแสง ฟิล์ม และส่วนประกอบข้อต่อไวแสง) หลังจากซูมเข้าและโฟกัส

เนื่องจากความยาวคลื่นของอิเล็กตรอน de Broglie สั้นมาก ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านจึงสูงกว่าของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก ซึ่งสามารถเข้าถึง 0.1-0.2 นาโนเมตร และกำลังขยายเท่ากับ นับหมื่นถึงล้านครั้ง ดังนั้น การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนแบบส่องผ่านจึงสามารถใช้สังเกตโครงสร้างละเอียดของตัวอย่างได้ แม้แต่โครงสร้างของอะตอมเพียงคอลัมน์เดียว ซึ่งเล็กกว่าโครงสร้างที่เล็กที่สุดหลายหมื่นเท่าที่สามารถสังเกตได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง TEM เป็นวิธีการวิเคราะห์ที่สำคัญในสาขาวิทยาศาสตร์มากมายที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์และชีววิทยา เช่น การวิจัยโรคมะเร็ง ไวรัสวิทยา วัสดุศาสตร์ ตลอดจนนาโนเทคโนโลยี การวิจัยเซมิคอนดักเตอร์ เป็นต้น