Microscopi elettronici contro microscopi ottici (leggeri)

Microscopi elettronici contro microscopi leggeri: differenze di base

Non ci sono molte cose che questi due tipi di microscopio hanno in comune. Sia i microscopi elettronici che i microscopi ottici sono dispositivi tecnici che vengono utilizzati per visualizzare strutture troppo piccole per essere viste ad occhio nudo, ed entrambi i tipi hanno aree di applicazione rilevanti in biologia e nelle scienze dei materiali. E questo è praticamente tutto. Il metodo di visualizzazione delle strutture è molto diverso. I microscopi elettronici utilizzano elettroni e non fotoni (raggi di luce) per la visualizzazione. Il primo microscopio elettronico è stato costruito nel 1931, rispetto ai microscopi ottici sono un’invenzione molto recente.

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i microscopi hanno alcuni vantaggi rispetto microscopi ottici:

• Risoluzione: Il più grande vantaggio è che hanno una risoluzione più alta, e sono pertanto in grado di un maggiore ingrandimento (fino a 2 milioni di volte). I microscopi ottici possono mostrare un ingrandimento utile solo fino a 1000-2000 volte. Questo è un limite fisico imposto dalla lunghezza d’onda della luce. I microscopi elettronici consentono quindi la visualizzazione di strutture che normalmente non sarebbero visibili mediante microscopia ottica.
• Struttura superficiale: A seconda del tipo di microscopio elettronico, è possibile visualizzare la forma esterna tridimensionale di un oggetto (Microscopio elettronico a scansione, SEM).
• Profondità di campo: Nella microscopia elettronica a scansione (SEM), a causa della natura degli elettroni, i microscopi elettronici hanno una maggiore profondità di campo rispetto ai microscopi ottici. La risoluzione più elevata può anche dare all’occhio umano l’impressione soggettiva di una maggiore profondità di campo.

Anche i microscopi elettronici presentano una serie di svantaggi:

• Costo: Sono estremamente costosi. I costi di manutenzione sono elevati.
• Preparazione: la preparazione del campione è spesso molto più elaborata. Spesso è necessario rivestire il campione con uno strato molto sottile di metallo (come l’oro). Il metallo è in grado di riflettere gli elettroni.
• Solo campioni morti: il campione deve essere completamente asciutto. Ciò rende impossibile osservare esemplari viventi. L’energia del fascio di elettroni è molto alta. Il campione è quindi esposto a radiazioni elevate e quindi non in grado di vivere.
• Nessun movimento: Non è possibile osservare esemplari in movimento (sono morti).
• Nero/bianco: Non è possibile osservare il colore. Gli elettroni non possiedono un colore. L’immagine è solo nero / bianco. A volte l’immagine è colorata artificialmente per dare una migliore impressione visiva.
• Formazione: richiedono più formazione ed esperienza nell’identificazione di artefatti che potrebbero essere stati introdotti durante il processo di preparazione del campione.
• Spazio: I requisiti di spazio sono elevati. Potrebbero aver bisogno di un’intera stanza.

Quando si dovrebbero usare microscopi ottici (leggeri)?

Un grande vantaggio dei microscopi ottici è la capacità di osservare le cellule viventi. È possibile osservare una vasta gamma di attività biologiche, come l’assorbimento di cibo, la divisione cellulare e il movimento. Inoltre, è possibile utilizzare tecniche di colorazione in vivo per osservare l’assorbimento di pigmenti colorati da parte delle cellule. Questi processi non possono essere osservati in tempo reale utilizzando microscopi elettronici, poiché il campione deve essere fissato e completamente disidratato (ed è quindi morto). Il basso costo dei microscopi ottici li rende utili in una vasta gamma di settori diversi, come l’istruzione, il settore medico o per gli hobbisti. Generalmente, i microscopi ottici ed elettronici hanno diverse aree di applicazione e si completano a vicenda.

Diversi tipi di microscopi elettronici

Esistono due diversi tipi di microscopi elettronici, microscopi elettronici a scansione (SEM) e microscopi elettronici a trasmissione (TEM). Nel metodo TEM, un fascio di elettroni viene fatto passare attraverso una sezione estremamente sottile del campione. Otterrai una sezione trasversale bidimensionale del campione. I SEMS, al contrario, visualizzano la struttura superficiale del campione, fornendo un’impressione 3D. L’immagine qui sopra è stata prodotta da un SEM.

Diversi tipi di microscopi ottici

I due tipi più comuni di microscopi sono microscopi composti e stereomicroscopi (microscopi da dissezione). Gli stereomicroscopi sono frequentemente usati per osservare campioni più grandi e opachi. Generalmente non ingrandiscono tanto quanto i microscopi composti (circa 40x-70x massimo) ma danno una vista veramente stereoscopica. Questo perché l’immagine consegnata a ciascun occhio è leggermente diversa. Gli stereomicroscopi non richiedono necessariamente una preparazione elaborata del campione.

Microscopi composti ingrandiscono fino a circa 1000x. Il campione deve essere sufficientemente sottile e luminoso per la luce del microscopio di passare attraverso. Il campione è montato su un vetrino. I microscopi composti non sono in grado di produrre una vista 3D (stereoscopica), anche se possiedono due occhi. Questo perché ognuno degli occhi riceve la stessa immagine dall’obiettivo. Il fascio di luce è semplicemente diviso in due.