電子顕微鏡対光学(光)顕微鏡

電子顕微鏡対光学(光)顕微鏡:基本的な違い

これら二つの顕微鏡の種類が共通していることはあまりありません。 電子顕微鏡と光学顕微鏡はどちらも、肉眼で見るには小さすぎる構造を可視化するために使用される技術的なデバイスであり、両方のタイプは、生物学と材料科学に関連する分野を持っています。 そして、これはかなりそれです。 構造を視覚化する方法は非常に異なっています。 電子顕微鏡は可視化のために光子(光線)ではなく電子を使用します。 最初の電子顕微鏡は、彼らは非常に最近の発明である光学顕微鏡と比較して、1931年に構築されました。

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電子顕微鏡に光学顕微鏡上のある特定の利点があります:

  • 解像度:最大の利点は、それらがより高い解像度を有し、したがってより高い倍率(最大200万回)も可能であることである。 光学顕微鏡は1000-2000回までだけ有用な拡大を示すことができます。 これは、光の波長によって課される物理的な制限です。 したがって、電子顕微鏡は、通常は光学顕微鏡では見えない構造の可視化を可能にする。
  • 表面構造:電子顕微鏡の種類に応じて、物体の三次元外形を見ることができます(走査型電子顕微鏡、SEM)。
  • 被写界深度: 走査型電子顕微鏡(SEM)では、電子の性質上、電子顕微鏡は光学顕微鏡に比べて被写界深度が大きくなります。 より高い解像度はまた、人間の目に高い被写界深度の主観的印象を与える可能性がある。

電子顕微鏡にもさまざまな欠点があります:

  • コスト:彼らは非常に高価です。 維持費は高いです。
  • 準備:サンプルの準備は、多くの場合、はるかに精巧です。 多くの場合、試料に非常に薄い金属(金など)の層を塗布する必要があります。 金属は電子を反射することができます。
  • 死んだ標本のみ:サンプルは完全に乾燥している必要があります。 これにより、生きている標本を観察することは不可能になります。 電子ビームのエネルギーは非常に高い。 したがって、サンプルは高い放射線に曝され、したがって生きることができない。
  • 動きなし:動いている標本を観察することはできません(死んでいます)。
  • 黒/白:色を観察することはできません。 電子は色を持っていません。 画像は黒/白のみです。 時には、画像がより良い視覚的印象を与えるために人工的に着色されることがあります。
  • 訓練:彼らは、サンプル調製プロセス中に導入された可能性のある人工物を特定するためのより多くの訓練と経験を必要とします。
  • スペース:スペース要件が高い。 彼らは部屋全体が必要な場合があります。
花粉粒のSEM
各種花粉の走査型電子顕微鏡写真(SEM)。 パブリックドメインイメージリファレンス:ダートマス電子顕微鏡施設、ダートマス大学

光学(光)顕微鏡を使用する必要がありますか?

光学顕微鏡の大きな利点の一つは、生きた細胞を観察することができることです。 食物の取り込み、細胞分裂、運動など、広範囲の生物学的活性を観察することが可能である。 さらに、細胞による着色顔料の取り込みを観察するために、in−vivo染色技術を使用することが可能である。 これらのプロセスは、試料を固定し、完全に脱水する(したがって死んでいる)必要があるため、電子顕微鏡を使用してリアルタイムで観察することはで 光学顕微鏡の安価はそれらを異なった区域の広い範囲に、教育、医学のセクターのようなまたは道楽者のために有用にさせる。 一般的に、光学顕微鏡と電子顕微鏡は、アプリケーションの異なる領域を有し、それらは互いに補完します。

電子顕微鏡の種類

電子顕微鏡には、走査型電子顕微鏡(SEM)と透過型電子顕微鏡(TEM)の二つの種類があります。 TEM法では、試料の非常に薄い部分に電子ビームを通過させる。 標本の二次元の横断面を得ます。 対照的に、SEMSは、試料の表面構造を視覚化し、3次元の印象を提供する。 上の画像はSEMによって生成されたものです。

さまざまな種類の光学顕微鏡

最も一般的な種類の顕微鏡は、複合顕微鏡とステレオ顕微鏡(解剖顕微鏡)です。 立体顕微鏡は、より大きく不透明な試料を観察するために頻繁に使用されます。 それらは一般に混合の顕微鏡(40x-70x最高のまわりで)大いに拡大しませんが、偽りなく立体眺めを与えます。 これは、それぞれの目に配信される画像がわずかに異なるためです。 ステレオ顕微鏡は、必ずしも精巧な試料調製を必要としない。

複合顕微鏡は最大約1000倍まで拡大します。 標本はガラススライドに取付けられる。 複合顕微鏡は、たとえ二つの目の部分を持っていても、3D(立体視)ビューを生成することはできません。 これは、それぞれの目が対物レンズから同じ画像を受け取るためです。 光ビームは、単に二つに分割されます。


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