Innhold
Etter hvert som gjenstandene de studerte ble mindre og mindre, måtte forskere utvikle mer sofistikerte verktøy for å se dem. Lysmikroskop kan ikke oppdage gjenstander, for eksempel individuelle viruspartikler, molekyler og atomer som er under en viss terskel for størrelse. De kan heller ikke gi tilstrekkelige tredimensjonale bilder. Elektronmikroskop ble utviklet for å overvinne disse begrensningene. De lar forskere granske gjenstander som er mye mindre enn de som er mulig å se med lysmikroskop og gir skarpe tredimensjonale bilder av dem.
Større forstørrelse
Størrelsen på et objekt som en forsker kan se gjennom et lysmikroskop er begrenset til den minste bølgelengden til synlig lys, som er omtrent 0,4 mikrometer. Ethvert objekt med en diameter mindre enn det vil ikke reflektere lys og derfor ikke være synlig for et lysbasert instrument. Noen eksempler på slike små gjenstander er individuelle atomer, molekyler og viruspartikler. Elektronmikroskop kan generere bilder av disse tingene fordi de ikke er avhengig av lys fra det synlige spekteret som reflekteres av dem. I stedet blir elektroner med høy energi påført prøven som skal studeres, og oppførselen til disse elektronene - hvordan de reflekteres og avbøyes av objektet - blir oppdaget og brukt til å generere et bilde.
Forbedret dybdeskarphet
Muligheten til et lysmikroskop å danne et tredimensjonalt bilde av ekstremt små gjenstander er begrenset. Dette er fordi et lysmikroskop bare kan fokusere på ett nivånivå av gangen. Å se på en relativt stor mikroorganisme under et slikt mikroskop demonstrerer denne effekten: Ett lag av organismen vil være i fokus, men de andre lagene blir uskarpe ut av fokus, og de kan til og med forstyrre den fokuserte delen av bildet. Elektronmikroskop tilbyr en større dybdeskarphet enn lysmikroskop gjør, noe som betyr at flere todimensjonale lag av et objekt kan være i fokus samtidig, noe som gir et helhetsbilde i tredimensjonal kvalitet.
Finere forstørrelseskontroll
Det typiske lysmikroskopet kan zoome inn på bare noen få separate nivåer. For eksempel kan vanlige mikroskop i videregående klasserom forstørre objekter i nivåer på 10x, 100x og 400x, uten noe i mellom. Det skal ikke være overraskende at det kan være mikroskopiske objekter som best kan sees ved forstørrelser på 50x eller 300x, men dette ville være uoppnåelig med et slikt mikroskop. Elektronmikroskop derimot tilbyr jevnt forstørrelsesområde. De er i stand til å gjøre dette på grunn av arten av deres "linser", som er elektromagneter hvis strømforsyning kan justeres for å endre banene til elektronene på vei mot detektoren for å danne et bilde.