Jaký je rozdíl mezi elektronovým mikroskopem a optickým mikroskopem při pozorování objektů?
Optické mikroskopy se velmi liší od elektronových mikroskopů, mají různé zdroje světla, různé čočky, různé principy zobrazování, různá rozlišení, různé hloubky ostrosti a různé metody přípravy vzorků. Optický mikroskop, běžně známý jako světelný mikroskop, je mikroskop, který používá viditelné světlo jako světelný zdroj osvětlení. Optický mikroskop je optický přístroj, který využívá optické principy ke zvětšení a zobrazení drobných předmětů, které lidské oko nerozezná, takže lidé mohou extrahovat informace o mikrostruktuře. Je široce používán v buněčné biologii. Optický mikroskop se obecně skládá ze stolku, kondenzorového osvětlovacího systému, čočky objektivu, okuláru a zaostřovacího mechanismu. Stolek se používá k držení objektu, který má být pozorován. Zaostřovací mechanismus může být ovládán zaostřovacím knoflíkem, aby se stolek pohyboval zhruba nebo jemně, takže pozorovaný objekt lze zobrazit jasně. Obraz vytvořený optickým mikroskopem je převrácený obraz (vzhůru nohama, zaměněný levý a pravý). Elektronové mikroskopy jsou rodištěm špičkových technických produktů. Jsou podobné optickým mikroskopům, které obvykle používáme, ale velmi se liší od optických mikroskopů. Za prvé, optické mikroskopy používají světelný zdroj. Elektronový mikroskop používá elektronový paprsek a výsledky, které lze mezi nimi vidět, jsou různé a zvětšení je odlišné. Například při pozorování buňky může světelný mikroskop vidět pouze buňku a některé organely, jako jsou mitochondrie a chloroplasty, ale pouze existenci jejích buněk, ale nelze vidět specifickou strukturu organel. Elektronové mikroskopy naproti tomu dokážou podrobněji vidět jemnější struktury organel a dokonce i makromolekuly mají rády proteiny. Mezi elektronové mikroskopy patří transmisní elektronové mikroskopy, rastrovací elektronové mikroskopy, reflexní elektronové mikroskopy a emisní elektronové mikroskopy. Mezi nimi se více používá rastrovací elektronová mikroskopie. Rastrovací elektronová mikroskopie je široce používána v materiálové analýze a výzkumu, používá se hlavně v analýze lomu materiálu, analýze složení mikrooblastí, analýze povrchové morfologie různých povlaků, měření tloušťky vrstvy a morfologie mikrostruktury a analýzy nanomateriálů. V kombinaci s rentgenovým difraktometrem nebo elektronovým energetickým spektrometrem tvoří elektronovou mikrosondu, která se používá pro analýzu složení materiálu apod. Rastrovací elektronový mikroskop, zkráceně SEC, je nový typ elektronově optického přístroje. Skládá se ze tří částí: vakuový systém, systém elektronového paprsku a zobrazovací systém. Využívá různé fyzikální signály vybuzené jemně zaostřeným elektronovým paprskem ke skenování povrchu vzorku za účelem modulace zobrazování. Dopadající elektrony způsobují excitaci sekundárních elektronů z povrchu vzorku. To, co mikroskop pozoruje, jsou elektrony rozptýlené z každého bodu a scintilační krystal umístěný vedle vzorku přijímá tyto sekundární elektrony a moduluje intenzitu elektronového paprsku obrazovky po zesílení, aby se změnil jas na obrazovce obrazu. trubka. Vychylovací třmen obrazovky udržuje skenování synchronně s elektronovým paprskem na povrchu vzorku, takže fosforová obrazovka obrazovky zobrazuje topografický obraz povrchu vzorku. Má vlastnosti jednoduché přípravy vzorku, nastavitelné zvětšení, široký rozsah, vysoké rozlišení obrazu a velkou hloubku ostrosti. Aplikační výkon transmisního elektronového mikroskopu: 1. Analýza krystalových defektů. Všechny struktury, které ničí normální periodu mřížky, jsou souhrnně označovány jako krystalové defekty, jako jsou vakance, dislokace, hranice zrn a precipitáty. Tyto struktury, které narušují periodicitu mřížky, povedou ke změnám difrakčních podmínek v oblasti, kde se defekt nachází, takže difrakční podmínky v oblasti, kde se nachází defekt, jsou odlišné od normální oblasti, takže odpovídající rozdíl v jasu a tmavosti se zobrazí na fosforové obrazovce. 2. Organizační analýza. Kromě různých defektů lze vytvářet různé difrakční obrazce, pomocí kterých lze analyzovat strukturu a orientaci krystalu při pozorování mikrostruktury. 3. Pozorování in situ. S odpovídajícím stupněm vzorku lze experimenty in situ provádět v TEM. Deformační tahové vzorky byly například použity k pozorování jejich deformačních a lomových procesů. 4. Mikroskopie s vysokým rozlišením. Zlepšení rozlišení tak, aby bylo možné hlouběji pozorovat mikrostrukturu hmoty, bylo vždy cílem, který lidé neustále sledují. Elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením využívá fázovou změnu elektronového paprsku, který je koherentně zobrazen více než dvěma elektronovými paprsky. Za podmínky, že rozlišení elektronového mikroskopu je dostatečně vysoké, čím více elektronových paprsků je použito, tím vyšší je rozlišení obrazu, lze dokonce použít k zobrazení atomové struktury tenkých vzorků.
