Microscopes électroniques vs Microscopes optiques (légers)

Microscopes électroniques vs Microscopes optiques: Différences fondamentales

Ces deux types de microscopes ont peu de choses en commun. Les microscopes à électrons et à lumière sont des dispositifs techniques utilisés pour visualiser des structures trop petites pour être vues à l’œil nu, et les deux types ont des domaines d’applications pertinents en biologie et en sciences des matériaux. Et c’est à peu près tout. La méthode de visualisation des structures est très différente. Les microscopes électroniques utilisent des électrons et non des photons (rayons lumineux) pour la visualisation. Le premier microscope électronique a été construit en 1931, comparé aux microscopes optiques, il s’agit d’une invention très récente.

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Les microscopes électroniques présentent certains avantages par rapport aux microscopes optiques:

• Résolution: Le plus grand avantage est qu’ils ont une résolution plus élevée et sont donc également capables d’un grossissement plus élevé (jusqu’à 2 millions de fois). Les microscopes optiques ne peuvent montrer un grossissement utile que jusqu’à 1000-2000 fois. C’est une limite physique imposée par la longueur d’onde de la lumière. Les microscopes électroniques permettent donc de visualiser des structures qui ne seraient normalement pas visibles par microscopie optique.
• Structure de surface: Selon le type de microscope électronique, il est possible de visualiser la forme extérieure tridimensionnelle d’un objet (Microscope électronique à balayage, SEM).
• Profondeur de champ: En microscopie électronique à balayage (MEB), en raison de la nature des électrons, les microscopes électroniques ont une plus grande profondeur de champ par rapport aux microscopes optiques. La résolution plus élevée peut également donner à l’œil humain l’impression subjective d’une profondeur de champ plus élevée.

Les microscopes électroniques présentent également une gamme d’inconvénients:

• Coût: Ils sont extrêmement chers. Les coûts de maintenance sont élevés.
• Préparation : La préparation des échantillons est souvent beaucoup plus élaborée. Il est souvent nécessaire d’enduire l’échantillon d’une très fine couche de métal (comme de l’or). Le métal est capable de réfléchir les électrons.
• Échantillons morts uniquement : L’échantillon doit être complètement sec. Cela rend impossible l’observation de spécimens vivants. L’énergie du faisceau d’électrons est très élevée. L’échantillon est donc exposé à un rayonnement élevé et ne peut donc pas vivre.
• Pas de mouvement : Il n’est pas possible d’observer des spécimens en mouvement (ils sont morts).
• Noir/blanc : Il n’est pas possible d’observer la couleur. Les électrons ne possèdent pas de couleur. L’image est uniquement en noir/blanc. Parfois, l’image est colorée artificiellement pour donner une meilleure impression visuelle.Formation
• : Ils nécessitent plus de formation et d’expérience pour identifier les artefacts qui ont pu être introduits pendant le processus de préparation des échantillons.
• Espace: Les besoins en espace sont élevés. Ils peuvent avoir besoin d’une pièce entière.

Quand faut-il utiliser des microscopes optiques (légers)?

Un grand avantage des microscopes optiques est la capacité d’observer les cellules vivantes. Il est possible d’observer un large éventail d’activités biologiques, telles que l’absorption de nourriture, la division cellulaire et le mouvement. De plus, il est possible d’utiliser des techniques de coloration in vivo pour observer l’absorption de pigments colorés par les cellules. Ces processus ne peuvent pas être observés en temps réel à l’aide de microscopes électroniques, car l’échantillon doit être fixé, et complètement déshydraté (et est donc mort). Le faible coût des microscopes optiques les rend utiles dans un large éventail de domaines différents, tels que l’éducation, le secteur médical ou pour les amateurs. Généralement, les microscopes optiques et électroniques ont des domaines d’application différents et se complètent mutuellement.

Différents types de microscopes électroniques

Il existe deux types différents de microscopes électroniques, les microscopes électroniques à balayage (MEB) et les microscopes électroniques à transmission (MET). Dans la méthode TEM, un faisceau d’électrons traverse une section extrêmement mince de l’échantillon. Vous obtiendrez une section transversale bidimensionnelle du spécimen. Les SEMs, en revanche, visualisent la structure de surface de l’échantillon, fournissant une impression 3D. L’image ci-dessus a été produite par un SEM.

Différents types de microscopes optiques

Les deux types de microscopes les plus courants sont les microscopes composés et les stéréomicroscopes (microscopes dissecteurs). Les stéréomicroscopes sont fréquemment utilisés pour observer des spécimens plus grands et opaques. Ils ne grossissent généralement pas autant que les microscopes composés (environ 40x-70x maximum) mais donnent une vue vraiment stéréoscopique. En effet, l’image livrée à chaque œil est légèrement différente. Les stéréomicroscopes ne nécessitent pas nécessairement une préparation d’échantillon élaborée.

Les microscopes composés grossissent jusqu’à environ 1000x. L’échantillon doit être suffisamment fin et brillant pour que la lumière du microscope passe à travers. L’échantillon est monté sur une lame de verre. Les microscopes composés ne sont pas capables de produire une vue 3D (stéréoscopique), même s’ils possèdent deux pièces oculaires. En effet, chacun des yeux reçoit la même image de l’objectif. Le faisceau lumineux est simplement divisé en deux.