光學(xué)顯微鏡的局限及電子顯微鏡發(fā)明的起因

光學(xué)顯微鏡的局限及電子顯微鏡發(fā)明的起因

我們常見的顯微鏡有兩種：一是光學(xué)顯微鏡，二是電子顯微鏡，光學(xué)顯微鏡是我們常見的，例如：金相顯微鏡，生物顯微鏡，體視顯微鏡等，電子顯微鏡我們常見的是：掃描電子顯微鏡，透射掃描電子顯微鏡等。

光學(xué)顯微鏡的局限：

    顯微鏡的工作目標(biāo)是對樣品得到一個放大像，使原來肉眼看不見的細(xì)節(jié)能變得清晰可見。這里有兩個基本的性能指標(biāo)：一是分辨率極限，二是最高最有效方法倍數(shù)。分辨率是分辨物體細(xì)節(jié)的最小極限。儀器可分辨的最小細(xì)節(jié)經(jīng)適當(dāng)放大后，變成人眼所能看清者。顯然，如果超越了儀器分辨率的能力，即使進(jìn)一步提高放大倍數(shù)，也不能讓人清晰看到更小的細(xì)節(jié)。這種現(xiàn)象必須借助于光的波動學(xué)說來解釋。

    光學(xué)顯微鏡中所用的可見光源是波長為400-800nm的電磁波。波傳播的特性之一是衍射。衍射就是波遇到障礙物時能偏離直線傳播的性質(zhì)。根據(jù)基礎(chǔ)物理知識可知，由于實際光學(xué)儀器都有限制光束的“窗口”（光學(xué)顯微鏡中的“窗口”就是物鏡邊緣所限制的透光范圍），它造成的衍射效應(yīng)會使每個物點形成的像都是有所擴(kuò)展的衍射光斑。靠的太近的像點彼此重疊起來，會使畫面中的細(xì)節(jié)變得模糊不清。光學(xué)顯微鏡中還有一些像差（如球差和色差等）也會使像點展寬，但它們大多可以被校正，所以衍射差就成了限制光學(xué)顯微鏡分辨率的唯一重要因素。

電子顯微鏡的產(chǎn)生基礎(chǔ)：

    為了開發(fā)具有更高分辨能力的儀器，必須尋找更短波長的照明物質(zhì)以及能對它實現(xiàn)聚焦、控制的“透鏡”。以電子光學(xué)為作用原理的視頻顯微鏡就是這樣一種儀器。所謂電子光學(xué)是指研究和利用電子流的偏轉(zhuǎn)、聚焦和成象規(guī)律的一門學(xué)科。視頻顯微鏡顯微鏡中的電子透鏡可以是靜電式或（點）磁式。因為由多電極組成的靜電透鏡，對屏蔽及真空系統(tǒng)的要求較高，故目前大多采用電磁透鏡。只是根據(jù)不同部位處的不同要求，磁透鏡的設(shè)計和構(gòu)造可有所不同。