NộI Dung
Khi các đối tượng họ nghiên cứu ngày càng nhỏ hơn, các nhà khoa học phải phát triển các công cụ tinh vi hơn để nhìn thấy chúng. Kính hiển vi ánh sáng không thể phát hiện các vật thể, chẳng hạn như các hạt virus, phân tử và nguyên tử riêng lẻ, nằm dưới một ngưỡng kích thước nhất định. Họ cũng không thể cung cấp hình ảnh ba chiều đầy đủ. Kính hiển vi điện tử được phát triển để khắc phục những hạn chế này. Chúng cho phép các nhà khoa học nghiên cứu kỹ các vật thể nhỏ hơn nhiều so với những vật có thể nhìn thấy bằng kính hiển vi ánh sáng và cung cấp hình ảnh ba chiều sắc nét của chúng.
Độ phóng đại lớn hơn
Kích thước của một vật thể mà một nhà khoa học có thể nhìn thấy qua kính hiển vi ánh sáng bị giới hạn ở bước sóng nhỏ nhất của ánh sáng khả kiến, xấp xỉ 0,4 micromet. Bất kỳ vật thể nào có đường kính nhỏ hơn sẽ không phản xạ ánh sáng và do đó không thể nhìn thấy đối với dụng cụ dựa trên ánh sáng. Một số ví dụ về các vật thể nhỏ như vậy là các nguyên tử, phân tử và hạt vi rút riêng lẻ. Kính hiển vi điện tử có thể tạo ra hình ảnh của những thứ này vì chúng không phụ thuộc vào ánh sáng từ quang phổ nhìn thấy được phản xạ bởi chúng. Thay vào đó, các electron năng lượng cao được áp dụng cho mẫu cần nghiên cứu và hành vi của các electron này - cách chúng bị phản xạ và làm chệch hướng bởi đối tượng - được phát hiện và sử dụng để tạo ra hình ảnh.
Độ sâu trường tăng cường
Khả năng của kính hiển vi ánh sáng tạo thành hình ảnh ba chiều của các vật thể cực nhỏ bị hạn chế. Điều này là do kính hiển vi ánh sáng chỉ có thể tập trung vào một cấp độ không gian tại một thời điểm. Nhìn vào một vi sinh vật tương đối lớn dưới kính hiển vi như vậy chứng tỏ hiệu ứng này: Một lớp của sinh vật sẽ được lấy nét, nhưng các lớp khác của nó sẽ bị mờ khỏi tiêu cự, và chúng thậm chí có thể can thiệp vào phần lấy nét của hình ảnh. Kính hiển vi điện tử cung cấp độ sâu trường lớn hơn so với kính hiển vi ánh sáng, điều đó có nghĩa là một số lớp hai chiều của một vật thể có thể được lấy nét cùng một lúc, cung cấp hình ảnh tổng thể có chất lượng ba chiều.
Kiểm soát phóng đại tốt hơn
Kính hiển vi ánh sáng điển hình có thể phóng to ở một vài mức độ riêng biệt. Ví dụ, kính hiển vi trong lớp học phổ thông có thể phóng to các vật thể ở các mức 10, 100 lần và 400 lần, không có gì ở giữa. Không có gì đáng ngạc nhiên khi có thể có các vật thể siêu nhỏ được xem tốt nhất ở độ phóng đại 50x hoặc 300x, nhưng điều này sẽ không thể thực hiện được với kính hiển vi như vậy. Mặt khác, kính hiển vi điện tử cung cấp phạm vi phóng đại mượt mà. Họ có thể làm điều này vì bản chất của "thấu kính", đó là nam châm điện mà nguồn cung cấp năng lượng của họ có thể được điều chỉnh để thay đổi trơn tru quỹ đạo của các electron hướng về phía máy dò để tạo thành hình ảnh.