Sadržaj
Kako su predmeti koje su proučavali postajali sve manji i manji, znanstvenici su morali razviti sofisticiranije alate za njihovo gledanje. Svjetlosni mikroskopi ne mogu otkriti predmete, poput pojedinih čestica virusa, molekula i atoma ispod određenog praga veličine. Oni također ne mogu pružiti odgovarajuće trodimenzionalne slike. Elektronski mikroskopi razvijeni su za prevladavanje ovih ograničenja. Omogućuju znanstvenicima da pregledaju predmete mnogo manje od onih koje je moguće vidjeti svjetlosnim mikroskopima i pružaju oštre trodimenzionalne slike o njima.
Veće uvećanje
Veličina predmeta koji znanstvenik može vidjeti svjetlosnim mikroskopom ograničena je na najmanju valnu duljinu vidljive svjetlosti, koja iznosi približno 0,4 mikrometra. Svaki predmet manjeg promjera neće odražavati svjetlost i stoga neće biti vidljiv instrumentu koji se zasniva na svjetlu. Neki primjeri tako malih predmeta su pojedinačni atomi, molekule i virusne čestice. Elektronski mikroskopi mogu stvoriti slike tih stvari jer ne ovise o svjetlosti iz vidljivog spektra koji će se odraziti na njih. Umjesto toga, visokoenergetski elektroni se primjenjuju na uzorak koji se proučava, a ponašanje tih elektrona - kako ih objekt reflektira i odbija u njima - otkriva se i koristi za stvaranje slike.
Pojačana dubina polja
Sposobnost svjetlosnog mikroskopa da formira trodimenzionalnu sliku izuzetno malih predmeta je ograničena. To je zato što se svjetlosni mikroskop može fokusirati samo na jednu razinu prostora u isto vrijeme. Gledanje relativno velikog mikroorganizma pod takvim mikroskopom pokazuje ovaj efekt: Jedan sloj organizma će biti u fokusu, ali ostali će njegovi slojevi biti zamagljeni izvan fokusa, pa čak mogu ometati fokusirani dio slike. Elektronski mikroskopi nude veću dubinu polja od svjetlosnih mikroskopa, što znači da nekoliko dvodimenzionalnih slojeva objekta može biti u fokusu odjednom, pružajući cjelokupnu sliku u trodimenzionalnoj kvaliteti.
Finija kontrola povećavanja
Tipični svjetlosni mikroskop može zumirati na samo nekoliko diskretnih razina. Na primjer, uobičajeni mikroskopi u učionici u srednjim školama mogu povećati predmete u razinama 10x, 100x i 400x, a da ništa nije između. Ne treba čuditi da mogu postojati mikroskopski predmeti koji se najbolje gledaju pri 50x ili 300x uvećanju, ali to bi bilo nemoguće postići takvim mikroskopom. S druge strane, elektronski mikroskopi nude glatki raspon povećala. Oni to mogu učiniti zbog prirode svojih "leća", to su elektromagneti kojima se izvori napajanja mogu podesiti tako da glatko mijenjaju putanje elektrona koji se kreću prema detektoru i stvaraju sliku.