Vsebina
Ko so predmeti, ki so jih preučevali, postajali vse manjši in manjši, so morali znanstveniki razviti bolj izpopolnjena orodja za njihovo opazovanje. Svetlobni mikroskopi ne morejo zaznati predmetov, kot so posamezni virusni delci, molekule in atomi, ki so pod določenim velikostjo. Prav tako ne morejo zagotoviti ustreznih tridimenzionalnih slik. Za premagovanje teh omejitev so bili razviti elektronski mikroskopi. Znanstvenikom omogočajo, da pregledajo predmete, ki so veliko manjši od tistih, ki jih je mogoče videti s svetlobnimi mikroskopi in zagotoviti jasne tridimenzionalne slike.
Večje povečave
Velikost predmeta, ki ga znanstvenik lahko vidi s svetlobnim mikroskopom, je omejena na najmanjšo valovno dolžino vidne svetlobe, ki znaša približno 0,4 mikrometra. Vsak predmet s premerom, manjšim od tega, ne bo odbijal svetlobe in zato ne bo viden na instrumentu, ki temelji na svetlobi. Nekaj primerov tako majhnih predmetov so posamezni atomi, molekule in virusni delci. Elektronski mikroskopi lahko ustvarijo slike teh stvari, ker niso odvisne od svetlobe iz vidnega spektra, ki bi jih odsevale. Namesto tega se visoko energijski elektroni uporabijo za vzorec, ki ga je treba preučevati, in vedenje teh elektronov - kako jih objekt odraža in odbija v njih - zaznamo in uporabimo za ustvarjanje slike.
Izboljšana globina polja
Sposobnost svetlobnega mikroskopa, da oblikuje tridimenzionalno sliko izjemno majhnih predmetov, je omejena. To je zato, ker se lahko svetlobni mikroskop naenkrat osredotoči samo na eno raven prostora. Če pogledamo razmeroma velik mikroorganizem pod takim mikroskopom, to dokazuje: ena plast organizma bo v žarišču, ostale plasti pa bodo zamegljene in lahko celo motijo osredotočen del slike. Elektronski mikroskopi ponujajo večjo globinsko ostrino kot svetlobni mikroskopi, kar pomeni, da je lahko več dvodimenzionalnih plasti predmeta naenkrat v fokusu, kar zagotavlja celostno sliko v tridimenzionalni kakovosti.
Nadaljnji nadzor povečave
Tipični svetlobni mikroskop lahko poveča le nekaj diskretnih nivojev. Na primer, običajni mikroskopi v učilnici v srednji šoli lahko povečujejo predmete v stopnjah 10x, 100x in 400x, brez vmesnega pomena. Ne bi smelo biti presenetljivo, da lahko obstajajo mikroskopski predmeti, ki jih je najbolje videti pri 50-kratni ali 300-kratni povečavi, vendar to s takšnim mikroskopom ne bi bilo dosegljivo. Po drugi strani elektronski mikroskopi ponujajo gladko območje povečav. To lahko storijo zaradi narave svojih "leč", ki so elektromagneti, katerih napajalniki se lahko prilagodijo tako, da gladko spremenijo poti elektronov, ki se usmerjajo proti detektorju, da ustvarijo sliko.