Защо електронните микроскопи имат много по-висока разделителна способност от оптичните микроскопи
Тъй като електронните микроскопи използват електронен лъч, а оптичните микроскопи използват видима светлина и дължината на вълната на електронния лъч е по-къса от дължината на вълната на видимата светлина, разделителната способност на електронния микроскоп е много по-висока от тази на оптичния микроскоп.
Разделителната способност на микроскопа е свързана с ъгъла на падане на конуса и дължината на вълната на електронния лъч, преминаващ през пробата.
Дължината на вълната на видимата светлина е около {{0}} нанометра, докато дължината на вълната на електронния лъч е свързана с ускоряващото напрежение. Съгласно принципа на двойствеността вълна-частица, дължината на вълната на високоскоростните електрони е по-къса от тази на видимата светлина и разделителната способност на микроскопа е ограничена от дължината на вълната, която използва, така че разделителната способност на електронния микроскоп (0,2 нанометра) е много по-висока от тази на оптичен микроскоп (200 нанометра).
Прилагането на технологията на електронната микроскопия се основава на оптичния микроскоп, който има разделителна способност {{0}}.2 μm, и трансмисионния електронен микроскоп, който има разделителна способност 0,2 nm, т.е. микроскопът е увеличен с коефициент 1,000 на базата на оптичния микроскоп.
Въпреки че разделителната способност на електронния микроскоп е много по-висока от тази на оптичния микроскоп, той има някои недостатъци:
1, в електронния микроскоп пробите трябва да се наблюдават във вакуум, така че не е възможно да се наблюдават живи проби. С напредъка на технологиите сканиращият електронен микроскоп за околната среда постепенно ще реализира директното наблюдение на живи проби;
2, при обработката на пробата може да се получи структура, която първоначално не е присъствала в пробата, което изостря трудността при анализиране на изображението след това;
3, поради изключително силната способност за разсейване на електрони, склонни към вторична дифракция и т.н.;
4, поради двуизмерното равнинно проекционно изображение на триизмерни обекти, понякога изображението не е уникално;
5, тъй като трансмисионният електронен микроскоп може да наблюдава само много тънки проби и е възможно структурата на повърхността на материала да е различна от вътрешната структура на материала;
6, ултратънки проби (под 100 нанометра), процесът на подготовка на пробата е сложен и труден и има повреда в подготовката на пробата;
7, електронният лъч може да повреди пробата чрез сблъсък и нагряване;
8, закупуване на електронен микроскоп и поддръжка на цената са сравнително високи.
