?電子顯微鏡(EM)和光學(xué)顯微鏡(LM)在“清晰度”(即分辨率)上有本質(zhì)區(qū)別,電子顯微鏡的清晰度遠(yuǎn)超光學(xué)顯微鏡。以下是具體對(duì)比:
1. 分辨率對(duì)比
顯微鏡類型 | 理論分辨率極限 | 實(shí)際應(yīng)用分辨率 | 決定因素 |
光學(xué)顯微鏡 | ~200 納米(可見光限制) | 約200 nm(常規(guī)) | 光的波長(zhǎng)(400-700 nm) |
電子顯微鏡 | ~0.1 納米(TEM) | 0.1 nm(TEM)或1 nm(SEM) | 電子束波長(zhǎng)(0.005 nm,加速電壓依賴) |
- 電子顯微鏡:
- 透射電鏡(TEM)可直接觀察原子排列(如晶格結(jié)構(gòu))。
- 掃描電鏡(SEM)可顯示樣品表面納米級(jí)形貌(如細(xì)菌、納米顆粒)。
- 光學(xué)顯微鏡:
- 受限于光的衍射極限,無法分辨小于半波長(zhǎng)(如病毒、細(xì)胞器細(xì)微結(jié)構(gòu)需染色間接觀察)。
- 超分辨技術(shù)(如STED、PALM)可突破至20 nm,但仍遠(yuǎn)不及電鏡。
2. 為什么電子顯微鏡更清晰?
- 波長(zhǎng)優(yōu)勢(shì):
- 電子束波長(zhǎng)(0.005 nm)比可見光(500 nm)短約10萬倍,分辨率顯著提高。
- 透鏡系統(tǒng):
- 電磁透鏡(電鏡)比玻璃透鏡(光鏡)更易消除像差,聚焦更精確。
- 信號(hào)類型:
- 電子與樣品相互作用(散射、衍射)提供更高信息密度。
3. 光學(xué)顯微鏡的適用場(chǎng)景
雖然分辨率低,但光鏡在以下場(chǎng)景不可替代:
- 活體觀察:如細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂(電鏡需真空,無法觀察活體)。
- 彩色成像:熒光標(biāo)記特定分子(電鏡通常為黑白圖像)。
- 低成本快速檢測(cè):如醫(yī)院病理切片、教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
4. 總結(jié)
- 最清晰的選擇:電子顯微鏡(尤其是TEM)是科學(xué)界公認(rèn)的“清晰度之王”。
- 平衡需求的選擇:若需活體、動(dòng)態(tài)或低成本觀察,光學(xué)顯微鏡(尤其是超分辨型號(hào))更實(shí)用。
示例:
- 看原子:必須用電鏡。
- 看活細(xì)胞:光鏡是唯一選擇。
東莞市中特精密儀器科技有限公司 Copyright 2021 【BMAP】【GMAP】【后臺(tái)管理】 訪問量: 【百度統(tǒng)計(jì)】【粵ICP備2023095888號(hào)】
技術(shù)支持:【東莞網(wǎng)站建設(shè)】