Zakaj so elektronski mikroskopi pomembni?

Vsebina

• Moč
• Uporaba
• Kako deluje
• Omejitve
• Posledice

Vsi mikroskopi ne uporabljajo leč. Če ste kot večina ljudi, je bil mikroskop, ki ste ga uporabljali v srednji šoli, svetlobni mikroskop. Elektronski mikroskopi delujejo po popolnoma drugačnih principih. Elektronski mikroskopi so pomembni zaradi globine podrobnosti, ki jo prikažejo, kar je privedlo do številnih pomembnih odkritij. Razumevanje njihove pomembnosti zahteva razumevanje, kako delujejo in kako je to privedlo do nadaljnjih odkritij.

Moč

Razlogi, zaradi katerih so ti mikroskopi tako pomembni, so natančne podrobnosti, ki jih lahko vidimo. Standardni svetlobni mikroskopi so omejeni s svojstvenimi omejitvami svetlobe in se kot takšni lahko povečajo le na 500 ali 1000 krat. Elektronski mikroskopi lahko to daleč presežejo, pri čemer so podrobnosti majhne kot na molekularni ravni. To pomeni, da lahko z elektronskimi mikroskopi preverimo stvari, ki so jih teoretično poznali že pred letom 1943, ko je bil izumljen elektronski mikroskop.

Uporaba

Ti mikroskopi se uporabljajo v različnih študijah, vključno s fiziko, kemijo in biologijo. Zaradi neverjetne količine podrobnosti, ki jih ti mikroskopi omogočajo, so privedli do napredka na področju medicine in se pogosto uporabljajo na področju forenzike.

Kako deluje

Tradicionalni mikroskop uporablja svetlobo in leče za povečavo danega vzorca; elektronski mikroskopi, kot pove že njihovo ime, namesto tega uporabljajo elektrone. Pozitivni električni potencial se uporablja za elektrone proti vzorcu v vakuumu, ki se nato usmerijo z odprtinami in magnetnimi lečami. Magnetne leče je mogoče prilagoditi, podobno kot steklene, za fokusiranje slike. Na žarek elektronov vzorec vpliva tako, da ga je mogoče razlagati, kar ima za posledico sliko ogromnih podrobnosti.

Omejitve

Ker slika elektronskega mikroskopa temelji na interakciji elektronov s snovjo in ne na svetlobi, slike elektronskega mikroskopa niso barvne. Zaradi neizmerne ravni podrobnosti bo vsako gibanje vzorca v celoti zabrisalo sliko. Vsak biološki vzorec je treba ubiti, preden ga pregledamo z elektronskim mikroskopom. Postopek zahteva, da so pregledani vzorci v vakuumu, tako da noben biološki vzorec nikakor ne bi mogel preživeti postopka pregleda.

Posledice

Elektronski mikroskop je sprožil novo dobo odkritij v akademskih revijah. Atome je videlo človeško oko, v nasprotju s samo zamislijo. Poznavanje celičnih struktur v rastlinskem in živalskem življenju se je dramatično povečalo, ko so znanstveniki sami spoznali strukture. To je pripeljalo do številnih nadaljnjih znanstvenih odkritij v drugi polovici 20. stoletja in še danes vodi do takšnih odkritij.