Işık mikroskobu ile elektron mikroskobu arasındaki fark nedir?
Tipik bir optik mikroskop, bir numuneyi aydınlatmak için görünür ışık ve numunenin görüntüsünü büyütmek için bir dizi cam mercek kullanır. Işık kullandığınız için numuneyi mikroskop altına ortam havasına veya bazı uygulamalar için az miktarda su veya yağa yerleştirebilirsiniz. Bileşik ışık mikroskobu için genellikle numunenin ince olmasına ihtiyaç duyarız çünkü ışığın içinden geçmesini ve böylece iç detayları görebilmemizi isteriz. Bu genellikle numunenin kesitlerinin kesilmesi anlamına gelir ancak numuneye bağlı olarak kesitlerin kalınlığı yaklaşık 1 ila 20 mikron arasında olabilir. Stereo veya diseksiyon ışık mikroskobunda böyle bir gereklilik yoktur çünkü genellikle yalnızca numunenin yüzeyine bakarsınız. Büyütülmüş görüntüyü optik mikroskopta göz mercekleri aracılığıyla gözlemleyin,
Elektron mikroskopları, bir aydınlatma biçimi olarak dikkatlice kontrol edilen bir elektron ışınını kullanır. Işın, içinden elektronların geçtiği merkezi bir deliğe sahip, esasen güçlü elektromanyetik bobinlerden oluşan bir dizi elektromanyetik mercek tarafından kontrol edilir ve odaklanır. Lens, numuneye çarpan ışık ışınını kontrol eder ve ayrıca numunenin görüntüsünü büyütür. Bir elektron ışınıyla çalıştığınız için tüm elektron optik sisteminin yüksek vakumda olması gerekir, bu da numunenin vakum ortamına uygun olması gerektiği anlamına gelir. Bir transmisyon elektron mikroskobunda (TEM), elektronların numuneden geçmesi gerekir, dolayısıyla numunenin çok ince olması, 0,1 mikrondan az olması gerekir. Büyütülmüş görüntüler bir floresan ekranda görüntülenir ancak ekranın altına veya üstüne monte edilen bir CCD kamera ile kaydedilebilir.
Taramalı elektron mikroskobu (SEM), bir bakıma optik diseksiyon mikroskobuna çok benzer; örneğin yüzeyine çok dikkatli bakarsınız, dolayısıyla ince olması gerekmez. SEM'de numune, ince odaklanmış bir elektron ışınıyla taranır, dolayısıyla numunenin yüksek vakuma dayanabilmesi ve makul ölçüde iletken olması gerekir. (Bunun nedeni, numuneye bir elektron akımı vermeniz ve akımın uzaklaştırılması gerekmesidir.) SEM numuneleri, onları iletken hale getirmek için genellikle çok ince bir karbon veya metal (altın veya krom gibi) kaplamayla kaplanır.
Yukarıdaki yorumlar fiziksel enstrümantasyondaki farklılıkları açıklamaktadır ve elektron mikroskoplarının ışık mikroskoplarından daha büyük ve daha karmaşık olduğundan bahsetmedim bile. Ancak ışık mikroskobu ile elektron mikroskobu arasındaki temel fark, çözünürlük, yani çok küçük ayrıntıları çözme yeteneğidir. Çözünürlük sonuçta optik mikroskopta ışığın dalga boyu ve elektron mikroskobunda elektron ışınının etkin dalga boyu ile sınırlıdır. Görünür ışığın dalga boyu yaklaşık olarak {{0}} nanometre aralığında olduğundan, optik mikroskobun optimal çözünürlüğü yaklaşık 200 nanometredir (0. 2 mikrometre). 200 kilovoltta çalışan bir TEM için elektron ışınının dalga boyu 0,0025 nanometredir; böyle bir cihazın gerçek çözünürlüğü yaklaşık 0,2 nanometredir, yani bir optik mikroskoptan bin kat daha iyidir. Gelişmiş TEM'ler 0,1 nanometreye yakın çözünürlüklere sahip olabilir ve birçok TEM, düzenli yapılardaki atomları görüntüleyebilir.
Büyütme basitçe bir nesnenin gerçek boyutuyla karşılaştırıldığında göze veya ekrana nasıl göründüğünün oranı olduğundan, bu, çok iyi bir optik mikroskobun maksimum 1000-2000x büyütmeye ve yüksek kalitede mümkün olan maksimum büyütmeye sahip olduğu anlamına gelir. TEM 1-2 milyon katıdır. SEM için çözünürlüğü etkileyen başka birçok faktör vardır ve mevcut maksimum büyütme muhtemelen 300000x civarındadır.
Gördüğünüz gibi, ışık ve elektron mikroskobu arasında gerçekten de pek çok fark var; bunların en önemlisi çözünürlük sorunlarıdır. Pratik uygulamalar için, hangi tip cihazın kullanılacağının seçimi sonuçta gereken çözünürlük ve büyütmeye ve numune hazırlama kolaylığına bağlı olacaktır.
