เนื้อหา
เมื่อวัตถุที่พวกเขาศึกษามีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ นักวิทยาศาสตร์จึงต้องพัฒนาเครื่องมือที่มีความซับซ้อนมากขึ้นในการมองเห็นพวกมัน กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงไม่สามารถตรวจจับวัตถุเช่นอนุภาคไวรัสแต่ละโมเลกุลโมเลกุลและอะตอมที่มีขนาดต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด พวกเขายังไม่สามารถให้ภาพสามมิติที่เพียงพอได้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเอาชนะข้อ จำกัด เหล่านี้ พวกเขาอนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์กลั่นกรองวัตถุที่เล็กกว่าวัตถุที่เป็นไปได้ที่จะเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์แสงและให้ภาพสามมิติที่คมชัดของพวกมัน
กำลังขยายมากขึ้น
ขนาดของวัตถุที่นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นผ่านกล้องจุลทรรศน์แสงนั้นถูก จำกัด ด้วยความยาวคลื่นที่เล็กที่สุดของแสงที่มองเห็นซึ่งมีขนาดประมาณ 0.4 ไมโครเมตร วัตถุใด ๆ ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กกว่านั้นจะไม่สะท้อนแสงดังนั้นจึงไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยเครื่องมือที่ใช้แสง ตัวอย่างของวัตถุขนาดเล็กเช่นอะตอมเดี่ยวโมเลกุลและอนุภาคไวรัส กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสามารถสร้างภาพของสิ่งเหล่านี้ได้เนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับแสงจากสเปกตรัมที่มองเห็นได้ แต่อิเล็กตรอนพลังงานสูงจะถูกนำไปใช้กับตัวอย่างที่จะศึกษาและพฤติกรรมของอิเล็กตรอนเหล่านี้ - วิธีที่พวกมันถูกสะท้อนและเบี่ยงเบนโดยวัตถุ - ถูกตรวจจับและนำมาใช้ในการสร้างภาพ
เพิ่มความชัดลึก
ความสามารถของกล้องจุลทรรศน์แสงในการสร้างภาพสามมิติของวัตถุขนาดเล็กมากนั้นมี จำกัด นี่เป็นเพราะกล้องจุลทรรศน์แสงสามารถโฟกัสที่พื้นที่หนึ่งระดับในเวลาเดียวเท่านั้น เมื่อมองดูจุลินทรีย์ที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ภายใต้กล้องจุลทรรศน์จะแสดงให้เห็นถึงผลกระทบนี้: สิ่งมีชีวิตหนึ่งชั้นจะอยู่ในโฟกัส แต่ชั้นอื่น ๆ ของมันจะเบลอจากการโฟกัสและพวกเขายังสามารถแทรกแซงส่วนที่โฟกัสของภาพ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนให้ความชัดลึกมากกว่ากล้องจุลทรรศน์แสงซึ่งหมายความว่าวัตถุสองมิติหลายชั้นสามารถโฟกัสได้ในครั้งเดียวโดยให้ภาพรวมในคุณภาพสามมิติ
การควบคุมการขยายที่ละเอียดยิ่งขึ้น
กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงทั่วไปสามารถซูมเข้าได้เพียงไม่กี่ระดับ ยกตัวอย่างเช่นกล้องจุลทรรศน์ห้องเรียนในโรงเรียนมัธยมทั่วไปสามารถขยายวัตถุที่ระดับ 10x, 100x และ 400x โดยไม่มีสิ่งใดมาขวางกั้น ไม่น่าแปลกใจที่อาจมีวัตถุกล้องจุลทรรศน์ดูดีที่สุดที่กำลังขยาย 50x หรือ 300x แต่สิ่งนี้อาจไม่สามารถทำได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เช่นนี้ ในทางตรงกันข้ามกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะให้กำลังขยายที่ราบรื่น พวกเขาสามารถทำสิ่งนี้ได้เพราะธรรมชาติของ "เลนส์" ซึ่งเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถปรับกำลังไฟฟ้าเพื่อปรับเปลี่ยนวิถีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่มุ่งไปยังเครื่องตรวจจับเพื่อสร้างภาพได้อย่างราบรื่น