Зміст
- Як працює мікроскоп
- Переваги трансмісійного електронного мікроскопа
- Межі електронного мікроскопа пропускання
- Трохи історії
Скануючий електронний мікроскоп був розроблений у 1950-х роках. Замість світла електронний мікроскоп пропускання використовує сфокусований промінь електронів, який проходить через зразок, щоб сформувати зображення. Перевага електронного мікроскопа пропускання перед оптичним мікроскопом полягає в його здатності виробляти набагато більшу збільшення та показувати деталі, які оптичні мікроскопи не можуть.
Як працює мікроскоп
Передавальні електронні мікроскопи працюють аналогічно оптичним мікроскопам, але замість світла або фотонів використовують пучок електронів. Електронний пістолет є джерелом електронів і функціонує як джерело світла в оптичному мікроскопі. Негативно заряджені електрони притягуються до анода, кільцеподібного пристрою з позитивним електричним зарядом. Магнітна лінза фокусує потік електронів, коли вони проходять через вакуум всередині мікроскопа. Ці цілеспрямовані електрони вражають зразок по сцені і відштовхуються від зразка, створюючи рентгенівські промені в процесі. Вискочені або розсіяні електрони, а також рентгенівські промені перетворюються на сигнал, який подає зображення на телевізійний екран, де вчений оглядає зразок.
Переваги трансмісійного електронного мікроскопа
Як оптичний мікроскоп, так і трансмісійний електронний мікроскоп використовують тонко нарізані зразки. Перевага електронного мікроскопа пропускання полягає в тому, що він збільшує зразки значно вищого ступеня, ніж оптичний мікроскоп. Можливе збільшення в 10 000 разів і більше, що дозволяє вченим бачити надзвичайно малі структури. Для біологів чітко видно внутрішню роботу клітин, таких як мітохондрії та органели.
Передавальний електронний мікроскоп пропонує чудову роздільну здатність кристалографічної структури зразків і навіть може показувати розташування атомів у зразку.
Межі електронного мікроскопа пропускання
Електронний мікроскоп пропускання вимагає розміщення зразків всередині вакуумної камери. Через цю вимогу мікроскоп не може бути використаний для спостереження за живими зразками, такими як найпростіші. Деякі делікатні зразки можуть також пошкодитися пучком електронів і їх спочатку потрібно захистити або покрити хімічною речовиною для їх захисту. Однак ця обробка іноді знищує зразок.
Трохи історії
Регулярні мікроскопи використовують сфокусоване світло для збільшення зображення, але вони мають вбудоване фізичне обмеження збільшення приблизно в 1000 разів. Ця межа була досягнута в 1930-х роках, але вчені хотіли збільшити потенціал збільшення їх мікроскопів, щоб вони могли вивчити внутрішню структуру клітин та інші мікроскопічні структури.
У 1931 році Макс Нолл та Ернст Руська розробили перший електронний мікроскоп пропускання. Через складність необхідного електронного апарату, що бере участь у мікроскопі, лише до середини 1960-х років вченим були доступні перші комерційно доступні трансмісійні електронні мікроскопи.
Ернсту Руську було присвоєно Нобелівську премію з фізики 1986 року за його роботу з розробки електронного мікроскопа та електронної мікроскопії.