Licht versus elektronenmicroscopen | Elektronenmicroscoop versus optische Microscoop
Licht (optische) microscoop en elektronenmicroscoop zijn twee hoofdtypen microscopen. Dit artikel bespreekt de functionaliteit van die twee microscopen, hun overeenkomsten en tenslotte de verschillen ertussen.
Licht (Optische) Microscoop
Een microscoop is een instrument dat is ontworpen om objecten te zien die te klein zijn om met het blote oog te zien. De eenvoudigste optische microscoop is de eenvoudige lensmicroscoop, die slechts uit een enkele biconvexe lens bestaat. Met zo'n simpele lensmicroscoop kan een object vergroot worden. Het vergrotingsvermogen is echter klein en de vervorming van het beeld is hoog. Later werd de samengestelde microscoop ontwikkeld. De traditionele optische microscoop heeft verschillende optische elementen. Namelijk de spiegel, microscoopglaasje, objectieflens en oculairlens. De spiegel, die concaaf is, verzamelt licht van een externe lichtbron en focust het licht op het monster dat op de dia is geplaatst. De glijbaan is gemaakt van transparant glas. Het licht dat door het glas gaat, gaat door het monster naar de objectieflens. De objectieflens richt vervolgens het licht, dat door het oculair wordt opgevangen, opnieuw. Het oculair creëert een beeld dat door het oog of een camera kan worden waargenomen. Opgemerkt moet worden dat alleen monsters waar licht doorheen kan reizen met een dergelijke microscoop kunnen worden waargenomen. Met een dergelijke microscoop kunnen levende monsters zoals bacterieculturen en schimmels worden waargenomen. Vanwege technische beperkingen zijn alleen resoluties tot ongeveer 200 nm mogelijk met traditionele lenssystemen. De effectieve vergroting van een traditionele microscoop is ongeveer 2000x.
Elektronische Microscoop
Zoals besproken in de optische microscoop, moet een microscoop aan verschillende eisen voldoen. Deze eisen zijn een observatiemethode, een focusmethode en hoe het uiteindelijke beeld wordt geproduceerd. De observatiemethode of analysemethode die in de elektronenmicroscoop wordt gebruikt, is een elektronenbundel. Wanneer een elektronenbundel een bepaald materiaal raakt, wordt de bundel verstrooid door het materiaal. Dit verstrooiingspatroon is de basis van het uiteindelijke gevormde beeld. De elektronenbundel wordt gefocusseerd met behulp van elektromagnetische spoelen, die analoog zijn aan de optische lenzen in de optische microscoop. De gefocusseerde elektronenstraal wordt op elk punt van het monster gericht om het diffractiepatroon van het hele monster te krijgen. Dit diffractiepatroon wordt vervolgens verwerkt, als een optisch beeld, om door het menselijk oog te worden gezien of te worden bestudeerd met behulp van een computer. Aangezien elk atoom de elektronen zal verstrooien, is een vacuüm vereist om de ruis afkomstig van de luchtmoleculen te minimaliseren. Aangezien een elektronenstraal uiteraard alle levende soorten zal doden en een vacuüm vereist is, kan een levend monster niet worden waargenomen met behulp van de elektronenmicroscoop. De vergroting van een elektronenmicroscoop kan oplopen tot 10.000, 000x, waarbij de resolutie 50 pm is.
Wat is het verschil tussen een elektronenmicroscoop en een (optische) lichtmicroscoop?
• Elektronenmicroscoop gebruikt een elektronenstraal, terwijl een optische microscoop een lichtstraal gebruikt.
• De maximale vergroting van de optische microscoop is ongeveer 2000x, terwijl de maximale vergroting van de elektronenmicroscoop ongeveer 10.000x is.
