Elektron vs. Světelné Mikroskopy: Základní Rozdíly
Tam není mnoho věcí, které tyto dva typy mikroskopů mají společné. Oba elektronové a mikroskopy pracující s rozloženým světlem jsou technická zařízení, která jsou použita pro vizualizaci struktur, které jsou příliš malé na to vidět pouhým okem, a oba typy mají příslušné oblasti aplikací biologie a věd o materiálech. A to je do značné míry ono. Způsob vizualizace struktur je velmi odlišný. Elektronové mikroskopy používají pro vizualizaci elektrony a ne fotony (světelné paprsky). První elektronový mikroskop byl vyroben v roce 1931, ve srovnání s optickými mikroskopy jsou velmi nedávným vynálezem.
>> Přečtěte si více o různých mikroskopů <<
Elektronové mikroskopy mají určité výhody oproti optické mikroskopy:
- Usnesení: největší výhodou je, že mají vyšší rozlišení, a proto jsou také schopni vyššího zvětšení (až 2 milionů krát). Světelné mikroskopy mohou vykazovat užitečné zvětšení až 1000-2000krát. Jedná se o fyzický limit uložený vlnovou délkou světla. Elektronové mikroskopy proto umožňují vizualizaci struktur, které by za normálních okolností nebyly viditelné optickou mikroskopií.
- Povrchová struktura: v Závislosti na typu elektronový mikroskop, je možné zobrazit trojrozměrný vnější tvar objektu (Skenovací Elektronový Mikroskop, SEM).
- hloubka ostrosti: V rastrovací elektronové mikroskopii (SEM) mají elektronové mikroskopy vzhledem k povaze elektronů větší hloubku ostrosti ve srovnání se světelnými mikroskopy. Vyšší rozlišení může také dát lidskému oku subjektivní dojem vyšší hloubky ostrosti.
elektronové mikroskopy mají také řadu nevýhod:
- náklady: jsou extrémně drahé. Náklady na údržbu jsou vysoké.
- příprava: příprava vzorku je často mnohem komplikovanější. Často je nutné vzorek potáhnout velmi tenkou vrstvou kovu(jako je zlato). Kov je schopen odrážet elektrony.
- pouze mrtvé vzorky: vzorek musí být zcela suchý. To znemožňuje pozorovat živé exempláře. Energie elektronového paprsku je velmi vysoká. Vzorek je proto vystaven vysokému záření, a proto není schopen žít.
- žádný pohyb: není možné pozorovat pohybující se vzorky (jsou mrtvé).
- Černá/bílá: není možné pozorovat barvu. Elektrony nemají barvu. Obrázek je pouze černobílý. Někdy je obraz uměle zbarven, aby poskytoval lepší vizuální dojem.
- školení: vyžadují více školení a zkušeností s identifikací artefaktů, které mohly být zavedeny během procesu přípravy vzorku.
- prostor: požadavky na prostor jsou vysoké. Možná budou potřebovat celou místnost.
kdy by měl člověk používat optické (lehké) mikroskopy?
jednou z velkých výhod světelných mikroskopů je schopnost pozorovat živé buňky. Je možné pozorovat širokou škálu biologické aktivity, jako je příjem potravy, dělení buněk a pohyb. Kromě toho je možné použít in-vivo barvicí techniky k pozorování absorpce barevných pigmentů buňkami. Tyto procesy nelze pozorovat v reálném čase pomocí elektronových mikroskopů, jako exemplář má být opravena, a zcela dehydratován (a je tedy mrtvá). Nízké náklady na optické mikroskopy je činí užitečnými v celé řadě různých oblastí, jako je vzdělávání, lékařský sektor nebo pro fandy. Optické a elektronové mikroskopy mají obecně různé oblasti použití a vzájemně se doplňují.
Různé typy elektronových mikroskopů
Existují dva různé typy elektronové mikroskopy, skenovací elektronové mikroskopy (SEM) a transmisní elektronové mikroskopy (TEM). V metodě TEM prochází elektronový paprsek extrémně tenkou částí vzorku. Získáte dvourozměrný průřez vzorku. SEMs naproti tomu vizualizuje povrchovou strukturu vzorku a poskytuje 3-D dojem. Obrázek výše byl vytvořen SEM.
různé typy světelných mikroskopů
dva nejběžnější typy mikroskopů jsou složené mikroskopy a stereofonní mikroskopy(pitevní mikroskopy). Stereofonní mikroskopy se často používají k pozorování větších, neprůhledné vzorky. Obecně nezvětšují tolik jako složené mikroskopy (maximálně 40x-70x), ale poskytují skutečně stereoskopický pohled. Je to proto, že obraz dodaný každému oku je mírně odlišný. Stereofonní mikroskopy nemusí nutně vyžadovat komplikovanou přípravu vzorku.
Složené mikroskopy zvětšit až o 1000x. Vzorek musí být dostatečně tenký a jasný pro mikroskop světlo projít. Vzorek je namontován na skleněném sklíčku. Složené mikroskopy nejsou schopny produkovat 3D (stereoskopický) pohled, i když mají dva oční kousky. Je to proto, že každé z očí dostává stejný obraz od cíle. Světelný paprsek je jednoduše rozdělen na dvě části.
