Razlika med svetlobnim mikroskopom in elektronskim mikroskopom - Razlika Med

Razlika med svetlobnim mikroskopom in elektronskim mikroskopom

Glavna razlika - svetlobni mikroskop v primerjavi z elektronskim mikroskopom

Svetlobni mikroskopi (optični mikroskopi) in elektronski mikroskopi se uporabljajo za ogled zelo majhnih predmetov. The glavna razlika med svetlobnim mikroskopom in elektronskim mikroskopom svetlobni mikroskopi uporabljajo svetlobne žarke za osvetljevanje objekta med pregledom Elektronski mikroskop uporablja žarke elektronov za osvetljevanje objekta.

Kaj je svetlobni mikroskop

Svetlobni mikroskopi osvetljujejo svoj vzorec z uporabo vidne svetlobe in uporabljajo leče za izdelavo povečane slike. Svetlobni mikroskopi so na voljo v dveh različicah:eno-objektiv inspojine. Pri mikroskopih z eno lečo se za povečanje predmeta uporablja le ena leča, medtem ko sestavljena leča uporablja dve leči. Uporaba aobjektivv mikroskopu se tvori realna, obrnjena in povečana slika vzorca, nato pa z drugo lečo, imenovanookular, slika, ki jo tvori objektiv, se še poveča.


Slika mahovega lista (Rhizomnium punctatum) pod svetlobnim mikroskopom (x400). Primerjajte velikost teh kloroplastov (zelene pege) z bolj podrobno različico (iz drugega vzorca), vzeto iz elektronskega mikroskopa spodaj.

Kaj je elektronski mikroskop

Elektronski mikroskopi osvetljujejo svoj vzorec s pomočjo žarka elektronov. Magnetna polja se uporabljajo za upogibanje žarkov elektronov, podobno kot se optične leče uporabljajo za upogibanje žarkov svetlobe v svetlobnih mikroskopih. V uporabi sta dve vrsti elektronskih mikroskopov:transmisijski elektronski mikroskop (TEM) inelektronski mikroskop (SEM). V transmisijskih elektronskih mikroskopih prehaja elektronski žarekskozi vzorec. Objektivni objektiv (ki je v resnici magnet) se uporablja za prvo izdelavo slike in z uporabo projekcijske »leče« lahko povečano sliko izdelamo na fluorescentnem zaslonu. Pri skenirnih elektronskih mikroskopih se žarek elektronov sproži na vzorcu, ki povzroči, da se iz površine vzorca sproščajo sekundarni elektroni. S pomočjo anode lahko te površinske elektrone zberemo in površino lahko "preslikamo".


Običajno ločljivost slik SEM ni tako visoka kot pri TEM. Ker pa elektronov ni treba preiti skozi vzorec v SEM, jih lahko uporabimo za raziskovanje debelejšega vzorca. Poleg tega slike, ki jih proizvaja SEM, razkrivajo podrobnejše podrobnosti površine.


TEM Slika kloroplasta (x12000)


SEM slika cvetnega prahu iz različnih rastlin (x500). Upoštevajte podrobnosti o globini.

Resolucija

Theresolucija slike opisuje sposobnost razlikovanja med dvema različnima točkama na sliki. Slika z višjo ločljivostjo je ostrejša in podrobnejša. Ker so svetlobni valovi podvrženi difrakciji, je sposobnost razlikovanja med dvema točkama na objektu tesno povezana z valovno dolžino svetlobe, ki se uporablja za ogled predmeta. To je pojasnjeno vRayleighov kriterij. Tudi val ne more razkriti podrobnosti s prostorsko ločitvijo manjšo od njene valovne dolžine. To pomeni, da je manjša valovna dolžina, uporabljena za ogled predmeta, ostrejša je slika.

Elektronski mikroskopi uporabljajo valovno naravo elektronov. The valovna dolžina (to je valovna dolžina, povezana z elektronom) za elektrone, pospešene do tipičnih napetosti, uporabljenih v TEM, je okoli 0,01 nm, medtem ko ima vidna svetloba valovne dolžine med 400-700 nm. Jasno je, da lahko elektronski žarki razkrijejo veliko več podrobnosti kot žarki vidne svetlobe. V resnici so rezolucije TEM običajno velikosti 0,1 nm in ne 0,01 nm zaradi učinkov magnetnega polja, vendar je resolucija še vedno približno 100-krat boljša od ločljivosti svetlobnega mikroskopa. Resolucije SEM so nekoliko nižje, reda 10 nm.

Razlika med svetlobnim mikroskopom in elektronskim mikroskopom

Vir osvetlitve

Svetlobni mikroskop za osvetljevanje vzorca uporablja žarke vidne svetlobe (valovna dolžina 400-700 nm).

Elektronski mikroskop uporablja elektronske žarke (valovna dolžina ~ 0.01 nm) za osvetljevanje vzorca.

Tehnika povečave

Svetlobni mikroskopuporablja optične leče za upogibanje žarkov svetlobe in povečanje slik.

Elektronski mikroskop uporablja magnete za upogibanje žarkov elektronov in povečanje slik.

Resolucija

Svetlobni mikroskop ima nižjo ločljivost v primerjavi z elektronskimi mikroskopi, približno 200 nm.

Elektronski mikroskop lahko ima ločljivosti reda 0,1 nm.

Povečanje

Svetlobni mikroskopi lahko imajo povečave približno ~ × 1000.

Elektronski mikroskopi lahko imajo povečave do ~ 500000 (SEM).

Operacija

Svetlobni mikroskop za delovanje ni nujno potreben vir električne energije.

Elektronski mikroskop potrebuje elektriko za pospeševanje elektronov. Prav tako zahteva, da se vzorci položijo v vakuum (drugače lahko elektroni razpršijo molekule zraka), za razliko od svetlobnih mikroskopov.

Cena

Svetlobni mikroskop je veliko cenejši v primerjavi z elektronskimi mikroskopi.

Elektronski mikroskop sorazmerno dražji.

Velikost

Svetlobni mikroskop je majhen in se lahko uporablja na namizju.

Elektronski mikroskop je precej velik in lahko je visok kot oseba.

Reference

Young, H.D., & Freedman, R.A. (2012). Univerzitetna fizika Sears in Zemansky: s sodobno fiziko. Addison-Wesley.

Slika Vljudnost

“Punktiertes Wurzelsternmoos (Rhizomnium punctatum), Laminazellen, 400x vergrößert, avtor: Kristian Peters - Fabelfroh (fotografiral Kristian Peters)