Zawartość
- Jak działa mikroskop
- Zalety transmisyjnego mikroskopu elektronowego
- Granice transmisyjnego mikroskopu elektronowego
- Trochę historii
Skaningowy mikroskop elektronowy został opracowany w latach 50. XX wieku. Zamiast światła transmisyjny mikroskop elektronowy wykorzystuje skupioną wiązkę elektronów, które przechodzi przez próbkę w celu utworzenia obrazu. Przewagą transmisyjnego mikroskopu elektronowego w porównaniu z mikroskopem optycznym jest jego zdolność do wytwarzania znacznie większego powiększenia i pokazywania szczegółów, których nie potrafią mikroskopy optyczne.
Jak działa mikroskop
Transmisyjne mikroskopy elektronowe działają podobnie do mikroskopów optycznych, ale zamiast światła lub fotonów wykorzystują wiązkę elektronów. Działo elektronowe jest źródłem elektronów i działa jak źródło światła w mikroskopie optycznym. Ujemnie naładowane elektrony są przyciągane do anody, urządzenia w kształcie pierścienia z dodatnim ładunkiem elektrycznym. Soczewka magnetyczna skupia strumień elektronów przemieszczających się przez próżnię w mikroskopie. Zogniskowane elektrony uderzają w próbkę na scenie i odbijają się od niej, tworząc w ten sposób promienie rentgenowskie. Odbite lub rozproszone elektrony, a także promienie rentgenowskie, są przekształcane w sygnał, który doprowadza obraz do ekranu telewizyjnego, na którym naukowiec ogląda próbkę.
Zalety transmisyjnego mikroskopu elektronowego
Zarówno mikroskop optyczny, jak i transmisyjny mikroskop elektronowy wykorzystują cienko pokrojone próbki. Zaletą transmisyjnego mikroskopu elektronowego jest to, że powiększa próbki w znacznie większym stopniu niż mikroskop optyczny. Możliwe jest powiększenie 10 000 razy lub więcej, co pozwala naukowcom zobaczyć bardzo małe struktury. Dla biologów wewnętrzne działanie komórek, takich jak mitochondria i organelle, jest wyraźnie widoczne.
Transmisyjny mikroskop elektronowy oferuje doskonałą rozdzielczość struktury krystalograficznej próbek, a nawet może pokazywać rozmieszczenie atomów w próbce.
Granice transmisyjnego mikroskopu elektronowego
Transmisyjny mikroskop elektronowy wymaga umieszczenia próbek w komorze próżniowej. Z tego powodu mikroskopu nie można używać do obserwacji żywych okazów, takich jak pierwotniaki. Niektóre delikatne próbki mogą również zostać uszkodzone przez wiązkę elektronów i muszą najpierw zostać zabarwione lub pokryte substancją chemiczną, aby je chronić. Leczenie to czasami niszczy okaz.
Trochę historii
Zwykłe mikroskopy wykorzystują skupione światło do powiększenia obrazu, ale mają wbudowane fizyczne ograniczenie powiększenia około 1000x. Limit ten został osiągnięty w latach 30. XX wieku, ale naukowcy chcieli zwiększyć potencjał powiększania swoich mikroskopów, aby mogli badać wewnętrzną strukturę komórek i inne struktury mikroskopowe.
W 1931 r. Max Knoll i Ernst Ruska opracowali pierwszy transmisyjny mikroskop elektronowy. Ze względu na złożoność niezbędnej aparatury elektronicznej zaangażowanej w mikroskop, dopiero w połowie lat 60. XX wieku naukowcy udostępnili pierwsze dostępne w handlu transmisyjne mikroskopy elektronowe.
Ernst Ruska otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki w 1986 r. Za pracę nad opracowaniem mikroskopu elektronowego i mikroskopii elektronowej.