Защо електронните микроскопи осигуряват 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}} nm, 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.
Как да увеличите разделителната способност на микроскоп
Разделителната способност на микроскопа е способността ясно да се разграничи минималното разстояние между две обектни точки, които могат да бъдат разграничени от микроскопа.
Изчислява се по формулата σ=λ/NA
Където σ е разделителната способност; λ е дължината на вълната на светлината; NA е числовата апертура на лещата на обектива (NA=nsina/2,n е индексът на пречупване на средата, a е ъгълът на апертурата, т.е. образецът към ъгъла на апертурата на лещата на обектива). Може да се види, че разделителната способност на лещата на обектива се определя от стойността на NA на лещата на обектива и дължината на вълната на източника на осветителна светлина, колкото по-голяма е стойността на NA, толкова по-къса е дължината на вълната на осветителната светлина, толкова по-малка е стойността σ , толкова по-висока е разделителната способност.
За да се подобри разделителната способност, т.е. да се намали стойността на σ, могат да се предприемат следните мерки
(1) Намалете дължината на вълната λ и използвайте източник на светлина с къса дължина на вълната.
(2) Увеличете стойността n на средата, за да увеличите стойността на NA (NA=nsina/2).
(3) Увеличете ъгъла на блендата a, за да увеличите стойността на NA.
(4) Увеличете контраста между светло и тъмно.
