elektron vs. lysmikroskoper: grundlæggende forskelle
der er ikke mange ting, som disse to mikroskoptyper har til fælles. Både elektron-og lysmikroskoper er tekniske enheder, der bruges til at visualisere strukturer, der er for små til at se med det blotte øje, og begge typer har relevante anvendelsesområder inden for biologi og materialevidenskab. Og det er stort set det. Metoden til visualisering af strukturer er meget anderledes. Elektronmikroskoper bruger elektroner og ikke fotoner (lysstråler) til visualisering. Det første elektronmikroskop blev konstrueret i 1931 sammenlignet med optiske mikroskoper er de en meget nylig opfindelse.
>> Læs mere om forskellige mikroskoper <<
elektronmikroskoper har visse fordele i forhold til optiske mikroskoper:
- opløsning: den største fordel er, at de har en højere opløsning og derfor også er i stand til en højere forstørrelse (op til 2 millioner gange). Lysmikroskoper kan kun vise en nyttig forstørrelse op til 1000-2000 gange. Dette er en fysisk grænse pålagt af lysets bølgelængde. Elektronmikroskoper tillader derfor visualisering af strukturer, der normalt ikke ville være synlige ved optisk mikroskopi.
- overfladestruktur: afhængigt af typen af elektronmikroskop er det muligt at se den tredimensionelle ydre form af et objekt (scanningselektronmikroskop, SEM).
- dybdeskarphed: I scanningselektronmikroskopi (SEM) har elektronmikroskoper på grund af elektronernes natur en større dybdeskarphed sammenlignet med lysmikroskoper. Den højere opløsning kan også give det menneskelige øje det subjektive indtryk af en højere dybdeskarphed.
elektronmikroskoper har også en række ulemper:
- omkostninger: de er ekstremt dyre. Vedligeholdelsesomkostningerne er høje.
- forberedelse: prøveforberedelse er ofte meget mere detaljeret. Det er ofte nødvendigt at belægge prøven med et meget tyndt lag metal (såsom guld). Metallet er i stand til at reflektere elektronerne.
- kun døde prøver: prøven skal være helt tør. Dette gør det umuligt at observere levende prøver. Elektronstrålens energi er meget høj. Prøven udsættes derfor for høj stråling og er derfor ikke i stand til at leve.
- ingen bevægelse: det er ikke muligt at observere bevægelige prøver (de er døde).
- Sort/hvid: det er ikke muligt at observere farve. Elektroner har ikke en farve. Billedet er kun sort / hvidt. Nogle gange er billedet farvet kunstigt for at give et bedre visuelt indtryk.
- træning: de kræver mere træning og erfaring med at identificere artefakter, der muligvis er blevet introduceret under prøveforberedelsesprocessen.
- Plads: pladsbehovet er højt. De kan have brug for et helt rum.
Hvornår skal man bruge optiske (lys) mikroskoper?
en stor fordel ved lysmikroskoper er evnen til at observere levende celler. Det er muligt at observere en bred vifte af biologisk aktivitet, såsom optagelse af mad, celledeling og bevægelse. Derudover er det muligt at anvende in-vivo farvningsteknikker til at observere cellernes optagelse af farvede pigmenter. Disse processer kan ikke observeres i realtid ved hjælp af elektronmikroskoper, da prøven skal fastgøres og fuldstændigt dehydreres (og derfor er død). De lave omkostninger ved optiske mikroskoper gør dem nyttige på en lang række forskellige områder, såsom uddannelse, medicinsk sektor eller for hobbyister. Generelt har optiske og elektronmikroskoper forskellige anvendelsesområder, og de supplerer hinanden.
forskellige typer elektronmikroskoper
der er to forskellige typer elektronmikroskoper, scanningselektronmikroskoper (SEM) og transmissionselektronmikroskoper (TEM). I tem-metoden føres en elektronstråle gennem en ekstremt tynd sektion af prøven. Du får et todimensionelt tværsnit af prøven. SEMs visualiserer derimod overfladestrukturen på prøven, hvilket giver et 3D-indtryk. Billedet ovenfor blev produceret af en SEM.
forskellige typer lysmikroskoper
de to mest almindelige typer mikroskoper er sammensatte mikroskoper og stereomikroskoper (dissekerende mikroskoper). Stereomikroskoper bruges ofte til at observere større, uigennemsigtige prøver. De forstørrer generelt ikke så meget som sammensatte mikroskoper (omkring 40 gange-70 gange maksimalt), men giver et virkelig stereoskopisk billede. Dette skyldes, at billedet, der leveres til hvert øje, er lidt anderledes. Stereomikroskoper kræver ikke nødvendigvis detaljeret prøveforberedelse.
sammensatte mikroskoper forstørres op til ca. 1000 gange.prøven skal være tilstrækkelig tynd og lys til, at mikroskoplyset kan passere igennem. Prøven er monteret på et glasrutschebane. Sammensatte mikroskoper er ikke i stand til at producere en 3D (stereoskopisk) visning, selvom de har to øjenstykker. Dette skyldes, at hver af øjnene modtager det samme billede fra målet. Lysstrålen er simpelthen opdelt i to.
