Mentre gli oggetti che studiavano diventavano sempre più piccoli, gli scienziati dovevano sviluppare strumenti più sofisticati per vederli. I microscopi ottici non sono in grado di rilevare oggetti, come singole particelle virali, molecole e atomi, che sono al di sotto di una certa soglia di dimensione. Inoltre, non possono fornire immagini tridimensionali adeguate. I microscopi elettronici sono stati sviluppati per superare questi limiti. Permettono agli scienziati di esaminare oggetti molto più piccoli di quelli che è possibile vedere con i microscopi ottici e fornire immagini tridimensionali nitide di essi.

Ingrandimento Ingrandimento

La dimensione di un oggetto che uno scienziato può vedere attraverso un microscopio ottico è limitato alla più piccola lunghezza d'onda della luce visibile, che è di circa 0,4 micrometri. Qualsiasi oggetto con un diametro più piccolo di quello non rifletterà la luce e quindi non sarà visibile a uno strumento a base di luce. Alcuni esempi di tali piccoli oggetti sono singoli atomi, molecole e particelle virali. I microscopi elettronici possono generare immagini di queste cose perché non dipendono dalla luce proveniente dallo spettro visibile per essere riflesse da esse. Al contrario, gli elettroni di alta energia vengono applicati al campione da studiare e il comportamento di questi elettroni - come vengono riflessi e deviati dall'oggetto - viene rilevato e utilizzato per generare un'immagine.

Profondità avanzata of Field

La capacità di un microscopio ottico di formare un'immagine tridimensionale di oggetti estremamente piccoli è limitata. Questo perché un microscopio ottico può focalizzarsi su un solo livello di spazio alla volta. Guardando un microrganismo relativamente grande sotto un tale microscopio si dimostra questo effetto: uno strato dell'organismo sarà a fuoco, ma gli altri strati saranno sfocati sfocati, e possono persino interferire con la parte focalizzata dell'immagine. I microscopi elettronici offrono una maggiore profondità di campo rispetto ai microscopi ottici, il che significa che diversi strati bidimensionali di un oggetto possono essere messi a fuoco contemporaneamente, fornendo un'immagine complessiva in qualità tridimensionale.

Controllo ingrandimento fine

Il tipico microscopio ottico può ingrandire solo pochi livelli discreti. Ad esempio, i comuni microscopi da scuola superiore possono ingrandire oggetti a livelli di 10x, 100x e 400x, senza nulla in mezzo. Non dovrebbe sorprendere il fatto che ci possano essere oggetti microscopici ottimizzati per ingrandimenti di 50x o 300x, ma ciò sarebbe irrealizzabile con tale microscopio. I microscopi elettronici, d'altra parte, offrono una gamma regolare di ingrandimenti. Sono in grado di farlo a causa della natura delle loro "lenti", che sono elettromagneti i cui alimentatori possono essere regolati per alterare dolcemente le traiettorie degli elettroni diretti verso il rivelatore per formare un'immagine.