mikroskopy elektronowe a Mikroskopy optyczne

mikroskopy elektronowe a Mikroskopy świetlne: podstawowe różnice

niewiele rzeczy łączy te dwa typy mikroskopów. Mikroskopy elektronowe i świetlne są urządzeniami technicznymi, które są używane do wizualizacji struktur, które są zbyt małe, aby zobaczyć gołym okiem, i oba typy mają istotne obszary zastosowań w biologii i Nauk o materiałach. I to w zasadzie wszystko. Sposób wizualizacji struktur jest bardzo różny. Mikroskopy elektronowe wykorzystują elektrony, a nie fotony (promienie świetlne) do wizualizacji. Pierwszy mikroskop elektronowy został skonstruowany w 1931 roku, w porównaniu do mikroskopów optycznych są one bardzo nowym wynalazkiem.

>> Przeczytaj więcej o różnych mikroskopach <<

mikroskopy elektronowe mają pewną przewagę nad mikroskopami optycznymi:

• rozdzielczość: największą zaletą jest to, że mają wyższą rozdzielczość i dlatego są również w stanie uzyskać większe powiększenie (do 2 milionów razy). Mikroskopy świetlne mogą wykazywać użyteczne powiększenie tylko do 1000-2000 razy. Jest to fizyczna granica narzucona przez długość fali światła. Mikroskopy elektronowe pozwalają zatem na wizualizację struktur, które normalnie nie byłyby widoczne przez mikroskopię optyczną.
• struktura powierzchni: w zależności od rodzaju mikroskopu elektronowego możliwe jest oglądanie trójwymiarowego zewnętrznego kształtu obiektu (skaningowy mikroskop elektronowy, SEM).
• : W skaningowej mikroskopii elektronowej (sem), ze względu na naturę elektronów, mikroskopy elektronowe mają większą głębię pola w porównaniu do mikroskopów świetlnych. Wyższa rozdzielczość może również dać ludzkie oko subiektywne wrażenie większej głębi ostrości.

mikroskopy elektronowe mają również szereg wad:

• koszt: są bardzo drogie. Koszty utrzymania są wysokie.
• przygotowanie: przygotowanie próbki jest często znacznie bardziej skomplikowane. Często konieczne jest pokrycie próbki bardzo cienką warstwą metalu (np. złota). Metal jest w stanie odbijać elektrony.
• tylko martwe próbki: próbka musi być całkowicie sucha. Uniemożliwia to obserwację żywych osobników. Energia wiązki elektronów jest bardzo wysoka. Próbka jest zatem narażona na wysokie promieniowanie, a zatem nie jest w stanie żyć.
• brak ruchu: nie można obserwować poruszających się osobników (są martwe).
• Czarny/biały: nie można obserwować koloru. Elektrony nie posiadają koloru. Obraz jest tylko czarno-biały. Czasami obraz jest sztucznie zabarwiony, aby uzyskać lepsze wrażenie wizualne.
• Szkolenie: wymagają więcej szkolenia i doświadczenia w identyfikowaniu artefaktów, które mogły zostać wprowadzone podczas procesu przygotowania próbki.
• przestrzeń: wymagania dotyczące przestrzeni są wysokie. Mogą potrzebować całego pokoju.

kiedy należy używać mikroskopów optycznych (świetlnych)?

dużą zaletą mikroskopów świetlnych jest możliwość obserwacji żywych komórek. Możliwe jest obserwowanie szerokiego zakresu aktywności biologicznej, takich jak pobieranie pokarmu, podział komórek i ruch. Dodatkowo, możliwe jest zastosowanie technik barwienia in vivo w celu obserwacji wychwytu barwnych pigmentów przez komórki. Procesy te nie mogą być obserwowane w czasie rzeczywistym za pomocą mikroskopów elektronowych, ponieważ próbka musi być stała i całkowicie odwodniona (a zatem jest martwa). Niski koszt mikroskopów optycznych sprawia, że są one przydatne w wielu różnych dziedzinach, takich jak edukacja, sektor medyczny lub dla hobbystów. Ogólnie rzecz biorąc, mikroskopy optyczne i elektronowe mają różne obszary zastosowania i wzajemnie się uzupełniają.

różne rodzaje mikroskopów elektronowych

istnieją dwa różne typy mikroskopów elektronowych, skaningowe mikroskopy elektronowe (SEM) i transmisyjne mikroskopy elektronowe (TEM). W metodzie TEM wiązka elektronów jest przepuszczana przez niezwykle cienki odcinek próbki. Otrzymasz dwuwymiarowy przekrój próbki. SEMs natomiast wizualizuje strukturę powierzchni próbki, zapewniając wrażenie 3D. Powyższy obraz został wyprodukowany przez SEM.

różne rodzaje mikroskopów świetlnych

dwa najczęstsze typy mikroskopów to mikroskopy złożone i mikroskopy stereoskopowe (mikroskopy rozbiorowe). Mikroskopy stereoskopowe są często używane do obserwacji większych, nieprzezroczystych okazów. Na ogół nie powiększają się tak bardzo, jak mikroskopy złożone (maksymalnie około 40x-70x), ale dają prawdziwie stereoskopowy widok. Dzieje się tak dlatego, że obraz dostarczany do każdego oka jest nieco inny. Mikroskopy stereoskopowe niekoniecznie wymagają skomplikowanego przygotowania próbki.

Mikroskopy złożone powiększają się do około 1000x. próbka musi być wystarczająco cienka i jasna, aby światło mikroskopu mogło przejść. Próbka jest zamontowana na szklanej prowadnicy. Mikroskopy złożone nie są zdolne do tworzenia widoku 3D (stereoskopowego), nawet jeśli posiadają dwa fragmenty oka. Dzieje się tak dlatego, że każde z oczu otrzymuje ten sam obraz z obiektywu. Wiązka światła jest po prostu podzielona na dwie części.