เหตุใดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงมีความละเอียดสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก

Mar 25, 2024

ฝากข้อความ

เหตุใดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงมีความละเอียดสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก

 

เนื่องจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนใช้ลำอิเล็กตรอนและกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงใช้แสงที่มองเห็นได้ และความยาวคลื่นของลำอิเล็กตรอนนั้นสั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้ ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก


ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์สัมพันธ์กับมุมตกกระทบของกรวยและความยาวคลื่นของลำอิเล็กตรอนที่ผ่านตัวอย่าง


ความยาวคลื่นของแสงที่ตามองเห็นอยู่ที่ประมาณ {{0}} นาโนเมตร ในขณะที่ความยาวคลื่นของลำอิเล็กตรอนสัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าที่มีความเร่ง ตามหลักการของความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาค ความยาวคลื่นของอิเล็กตรอนความเร็วสูงจะสั้นกว่าแสงที่ตามองเห็น และความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์จะถูกจำกัดด้วยความยาวคลื่นที่ใช้ ดังนั้นความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (0.2 นาโนเมตร ) สูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (200 นาโนเมตร) มาก


การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนนั้นอาศัยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงซึ่งมีความละเอียด {{0}}.2 μm และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านซึ่งมีความละเอียด 0.2 นาโนเมตร กล่าวคือ อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน กล้องจุลทรรศน์จะถูกขยายด้วยปัจจัย 1,000 บนพื้นฐานของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง


วิธีเพิ่มความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์
ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์คือความสามารถในการแยกแยะระยะห่างขั้นต่ำระหว่างจุดวัตถุสองจุดได้อย่างชัดเจนซึ่งกล้องจุลทรรศน์สามารถแยกแยะได้
คำนวณโดยสูตร σ=แล/NA

โดยที่ σ คือความละเอียด แลมบ์คือความยาวคลื่นของแสง NA คือค่ารูรับแสงที่เป็นตัวเลขของเลนส์ใกล้วัตถุ (NA=nsina/2,n คือดัชนีการหักเหของตัวกลาง a คือมุมของรูรับแสง กล่าวคือ ตัวอย่างจนถึงมุมรูรับแสงของเลนส์ใกล้วัตถุ) จะเห็นได้ว่าความละเอียดของเลนส์ใกล้วัตถุถูกกำหนดโดยค่า NA ของเลนส์ใกล้วัตถุและความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสงส่องสว่าง ยิ่งค่า NA มากเท่าใด ความยาวคลื่นของแสงส่องสว่างก็จะยิ่งสั้นลง ค่า σ ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ยิ่งมีความละเอียดมากเท่าไร


หากต้องการปรับปรุงความละเอียด เช่น ลดค่า σ ให้ใช้มาตรการต่อไปนี้
(1) ลดความยาวคลื่น แล และใช้แหล่งกำเนิดแสงความยาวคลื่นสั้น
(2) เพิ่มค่า n ของตัวกลางเพื่อเพิ่มค่า NA (NA=nsina/2)
(3) เพิ่มมุมรูรับแสง a เพื่อเพิ่มค่า NA
(4) เพิ่มความแตกต่างระหว่างแสงและความมืด

 

3 Digital Magnifier -

ส่งคำถาม