Kesamaan dan Perbedaan Mikroskop Atom Prinsip Pencitraan Mikroskop Optik
Berdasarkan konsep optik elektron, mikroskop elektron adalah perangkat yang memvisualisasikan detail zat yang rumit dengan perbesaran yang sangat tinggi menggunakan berkas elektron dan lensa elektron sebagai kebalikan dari berkas cahaya dan lensa optik.
Jarak terpendek yang dapat dijembatani oleh mikroskop elektron antara dua titik yang berdekatan digunakan untuk menggambarkan kekuatan resolusinya. Resolusi mikroskop elektron transmisi pada tahun 1970s kira-kira 0,3 nanometer (kekuatan resolusi mata manusia sekitar 0,1 milimeter). Sekarang pembesaran maksimum mikroskop elektron melebihi 3 juta kali, dibandingkan dengan pembesaran maksimum mikroskop optik yang hanya sekitar 2000 kali, adalah mungkin untuk secara langsung mengamati atom dari beberapa logam berat dan kisi atom yang teratur dalam kristal menggunakan mikroskop elektron.
Ketika ilmuwan Jerman Knorr-Bremse dan Ruska memodifikasi osiloskop bertegangan tinggi dengan sumber elektron pelepasan katoda dingin dan tiga lensa elektron pada tahun 1931, mereka dapat memperoleh gambar yang diperbesar lebih dari sepuluh kali lipat, yang menegaskan kelayakan pencitraan yang diperbesar. menggunakan mikroskop elektron. Setelah kemajuan Ruska, kekuatan penyelesaian mikroskop elektron mencapai 50 nanometer pada tahun 1932, hampir 10 kali lipat dari mikroskop optik pada saat itu. Akibatnya, orang mulai lebih memperhatikan mikroskop elektron.
Untuk mengoreksi rotasi asimetri lensa elektron, Hill di Amerika Serikat menggunakan astigmatizer pada tahun 1940s. Inovasi ini membantu kemajuan daya penyelesaian mikroskop elektron dan akhirnya mencapai tingkat saat ini. Mikroskop elektron transmisi dengan resolusi 3 nanometer berhasil dibuat di Cina pada tahun 1958, dan mikroskop elektron besar dengan resolusi 0,3 nanometer diproduksi di sana pada tahun 1979.
Meskipun kekuatan resolusi mikroskop elektron jauh lebih besar daripada mikroskop optik, sulit untuk mengamati makhluk hidup karena mikroskop elektron harus beroperasi dalam ruang hampa dan iradiasi berkas elektron akan menyebabkan kerusakan radiasi pada sampel biologis. Juga perlu diteliti lebih lanjut bagaimana meningkatkan kecerahan meriam elektron dan kaliber lensa elektron, antara lain.
Ukuran penting mikroskop elektron adalah daya pisah, yang bergantung pada sudut datang kerucut dan panjang gelombang berkas elektron saat melewati materi. Sementara panjang gelombang berkas elektron berkorelasi dengan tegangan percepatan, panjang gelombang cahaya tampak berkisar antara 300 hingga 700 nanometer. Panjang gelombang berkas elektron kira-kira 0,0053–0,0037 nanometer ketika tegangan percepatan adalah 50–100 kV. Bahkan jika sudut kerucut berkas elektron hanya 1 persen dari mikroskop optik, kekuatan resolusi mikroskop elektron masih jauh lebih besar daripada mikroskop optik karena panjang gelombang berkas elektron jauh lebih pendek daripada panjang gelombang. dari cahaya tampak.
