Comme les objets qu'ils ont étudiés ont augmenté plus en plus petits, les scientifiques ont dû développer des outils plus sophistiqués pour les voir. microscopes optiques ne peuvent pas détecter des objets, tels que des particules virales individuelles, des molécules et des atomes, qui sont en dessous d'un certain seuil de taille. Ils peuvent également ne pas fournir des images en trois dimensions adéquates. Les microscopes électroniques ont été développés pour surmonter ces limitations. Ils permettent aux scientifiques de scruter les objets beaucoup plus petits que ceux qui sont possibles pour voir avec des microscopes de lumière et de fournir des images en trois dimensions nettes d'entre eux.
Grand Grossissement
La taille d'un objet qu'un scientifique peut voir à travers un microscope optique est limitée à la plus petite longueur d'onde de la lumière visible, qui est d'environ 0,4 micromètres. Tout objet d'un diamètre plus petit que celui ne sera pas réfléchir la lumière et donc ne pas être visible à un instrument à base de lumière. Quelques exemples de ces petits objets individuels sont des atomes, des molécules et des particules virales. Les microscopes électroniques peuvent générer des images de ces choses parce qu'ils ne dépendent pas de la lumière du spectre visible se refléter par eux. Au lieu de cela, les électrons de haute énergie sont appliqués à l'échantillon à étudier, et le comportement de ces électrons - la manière dont ils sont réfléchis et déviés par l'objet - est détecté et utilisé pour générer une image.
Profondeur de champ améliorée
La capacité d'un microscope optique pour former une image tridimensionnelle de très petits objets est limitée. En effet, un microscope optique ne peut se concentrer sur un seul niveau de l'espace à la fois. En regardant un relativement grand microorganisme dans un tel microscope démontre cet effet: Une couche de l'organisme sera mise au point, mais ses autres couches sera floue de mise au point, et ils peuvent même interférer avec la partie ciblée de l'image. Microscopes électroniques offrent une plus grande profondeur de champ que les microscopes optiques font, ce qui signifie que plusieurs couches en deux dimensions d'un objet peut être mise au point à la fois, en fournissant une image globale de la qualité en trois dimensions.
Finer contrôle Grossissement
Le microscope optique typique peut zoomer à seulement quelques niveaux discrets. Par exemple, les microscopes de classe des écoles secondaires communs peuvent grossir les objets à des niveaux de 10x, 100x et 400x, avec rien entre les deux. Il ne devrait pas être surprenant qu'il y ait des objets microscopiques meilleure vue à 50x ou 300x grossissements, mais ce serait irréalisable avec un tel microscope. Les microscopes électroniques, d'autre part, offrent gamme lisse de grossissements. Ils sont capables de le faire à cause de la nature de leurs «lentilles», qui sont des électroaimants dont alimente peut être ajustée pour modifier facilement les trajectoires des électrons se dirigeant vers le détecteur pour former une image.