Mengapa resolusi mikroskop elektron lebih tinggi dibandingkan mikroskop optik
Perbesaran mikroskop optik lebih kecil dibandingkan perbesaran mikroskop elektron. Mikroskop optik hanya dapat mengamati struktur mikroskopis seperti sel dan kloroplas, sedangkan mikroskop elektron dapat mengamati struktur submikroskopis yaitu struktur organel, virus, bakteri, dan lain-lain.
Mikroskop elektron memproyeksikan berkas elektron yang dipercepat dan teragregasi ke sampel yang sangat tipis, di mana elektron bertabrakan dengan atom dalam sampel untuk mengubah arah, menghasilkan hamburan sudut tiga dimensi. Besar kecilnya sudut hamburan berkaitan dengan kepadatan dan ketebalan sampel, sehingga dapat membentuk gambar dengan corak yang berbeda-beda. Gambar akan ditampilkan pada perangkat pencitraan (seperti layar fluoresen, film, dan komponen penggandeng fotosensitif) setelah amplifikasi dan pemfokusan.
Karena panjang gelombang elektron de Broglie yang sangat pendek, resolusi mikroskop elektron transmisi jauh lebih tinggi dibandingkan mikroskop optik, mencapai 0.1-0.2nm dan pembesaran puluhan ribu hingga jutaan kali. Oleh karena itu, penggunaan mikroskop elektron transmisi dapat digunakan untuk mengamati struktur halus sampel, dan bahkan untuk mengamati struktur hanya satu baris atom, yang puluhan ribu kali lebih kecil dari struktur terkecil yang diamati dengan mikroskop optik. TEM merupakan metode analisis penting dalam banyak bidang ilmu yang berkaitan dengan fisika dan biologi, seperti penelitian kanker, virologi, ilmu material, serta nanoteknologi, penelitian semikonduktor, dan sebagainya.
Resolusi tertinggi dari mikroskop optik
200 nanometer. Resolusi mikroskop optik (dengan panjang gelombang cahaya tampak berkisar antara 770 hingga 390 nanometer) berkaitan erat dengan rentang fokus sinar yang menerangi. Pada tahun 1870-an, fisikawan Jerman Ernst Abbe menemukan.
Cahaya tampak, karena karakteristik gelombangnya, mengalami difraksi sehingga sinar tidak dapat fokus tanpa batas. Menurut hukum Abbe ini, diameter minimum untuk memfokuskan cahaya tampak adalah sepertiga panjang gelombang cahaya.
Itu 200 nanometer. Selama lebih dari satu abad, "batas Abbe" sebesar 200 nanometer telah dianggap sebagai batas resolusi teoritis mikroskop optik, dan objek yang lebih kecil dari ukuran ini harus diamati menggunakan mikroskop elektron atau mikroskop pemindaian terowongan.
Bukaan numerik, disebut juga rasio bukaan, disingkat NA atau A, merupakan parameter utama lensa objektif dan kondensor, dan berbanding lurus dengan resolusi mikroskop. Bukaan numerik objektif kering adalah 0.05-0.95, dan bukaan numerik objektif terendam minyak (minyak cedar) adalah 1,25.
Jarak kerja mengacu pada jarak dari lensa depan lensa objektif ke kaca penutup benda uji pada saat benda uji yang diamati paling jernih. Jarak kerja lensa objektif berhubungan dengan panjang fokusnya. Semakin panjang fokus lensa objektif, semakin kecil pembesarannya, dan semakin jauh jarak kerjanya.
Fungsi lensa objektif adalah untuk memperbesar spesimen untuk pertama kalinya, dan merupakan komponen terpenting yang menentukan kinerja mikroskop – tingkat resolusi. Resolusi disebut juga dengan resolusi atau daya penyelesaian. Besarnya resolusi dinyatakan dengan nilai numerik jarak resolusi (jarak minimum antara dua titik objek yang dapat dibedakan).
Pada jarak jelas 25cm, dua benda dengan jarak 0.073mm dapat terlihat jelas oleh mata manusia normal. Nilai 0,073mm ini merupakan jarak resolusi mata manusia normal. Semakin kecil jarak resolusi mikroskop, semakin tinggi resolusinya dan semakin baik kinerjanya.
Perbesaran mikroskop optik lebih kecil dibandingkan perbesaran mikroskop elektron. Mikroskop optik hanya dapat mengamati struktur mikroskopis seperti sel dan kloroplas, sedangkan mikroskop elektron dapat mengamati struktur submikroskopis yaitu struktur organel, virus, bakteri, dan lain-lain.
Mikroskop elektron memproyeksikan berkas elektron yang dipercepat dan teragregasi ke sampel yang sangat tipis, di mana elektron bertabrakan dengan atom dalam sampel untuk mengubah arah, menghasilkan hamburan sudut tiga dimensi. Besar kecilnya sudut hamburan berkaitan dengan kepadatan dan ketebalan sampel, sehingga dapat membentuk gambar dengan corak yang berbeda-beda. Gambar akan ditampilkan pada perangkat pencitraan (seperti layar fluoresen, film, dan komponen penggandeng fotosensitif) setelah amplifikasi dan pemfokusan.
Karena panjang gelombang elektron de Broglie yang sangat pendek, resolusi mikroskop elektron transmisi jauh lebih tinggi dibandingkan mikroskop optik, mencapai 0.1-0.2nm dan pembesaran puluhan ribu hingga jutaan kali. Oleh karena itu, penggunaan mikroskop elektron transmisi dapat digunakan untuk mengamati struktur halus sampel, dan bahkan untuk mengamati struktur hanya satu baris atom, yang puluhan ribu kali lebih kecil dari struktur terkecil yang diamati dengan mikroskop optik. TEM merupakan metode analisis penting dalam banyak bidang ilmu yang berkaitan dengan fisika dan biologi, seperti penelitian kanker, virologi, ilmu material, serta nanoteknologi, penelitian semikonduktor, dan sebagainya.
Resolusi tertinggi dari mikroskop optik
200 nanometer. Resolusi mikroskop optik (dengan panjang gelombang cahaya tampak berkisar antara 770 hingga 390 nanometer) berkaitan erat dengan rentang fokus sinar yang menerangi. Pada tahun 1870-an, fisikawan Jerman Ernst Abbe menemukan.
Cahaya tampak, karena karakteristik gelombangnya, mengalami difraksi sehingga sinar tidak dapat fokus tanpa batas. Menurut hukum Abbe ini, diameter minimum untuk memfokuskan cahaya tampak adalah sepertiga panjang gelombang cahaya.
Itu 200 nanometer. Selama lebih dari satu abad, "batas Abbe" sebesar 200 nanometer telah dianggap sebagai batas resolusi teoritis mikroskop optik, dan objek yang lebih kecil dari ukuran ini harus diamati menggunakan mikroskop elektron atau mikroskop pemindaian terowongan.
Bukaan numerik, disebut juga rasio bukaan, disingkat NA atau A, merupakan parameter utama lensa objektif dan kondensor, dan berbanding lurus dengan resolusi mikroskop. Bukaan numerik objektif kering adalah 0.05-0.95, dan bukaan numerik objektif terendam minyak (minyak cedar) adalah 1,25.
Jarak kerja mengacu pada jarak dari lensa depan lensa objektif ke kaca penutup benda uji pada saat benda uji yang diamati paling jernih. Jarak kerja lensa objektif berhubungan dengan panjang fokusnya. Semakin panjang fokus lensa objektif, semakin kecil pembesarannya, dan semakin jauh jarak kerjanya.
Fungsi lensa objektif adalah untuk memperbesar spesimen untuk pertama kalinya, dan merupakan komponen terpenting yang menentukan kinerja mikroskop – tingkat resolusi. Resolusi disebut juga dengan resolusi atau daya penyelesaian. Besarnya resolusi dinyatakan dengan nilai numerik jarak resolusi (jarak minimum antara dua titik objek yang dapat dibedakan).
Pada jarak jelas 25cm, dua benda dengan jarak 0.073mm dapat terlihat jelas oleh mata manusia normal. Nilai 0,073mm ini merupakan jarak resolusi mata manusia normal. Semakin kecil jarak resolusi mikroskop, semakin tinggi resolusinya dan semakin baik kinerjanya.
