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電子顯微鏡和光學顯微鏡有何不同?8大區別帶你詳細了解

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摘要:顯微鏡有光學顯微鏡和電子顯微鏡兩大類,光學顯微鏡是是利用光學原理,把人眼所不能分辨的微小物體放大成像,以供人們提取微細結構信息的光學儀器。電子顯微鏡是以電子束為照明源,通過電子流對樣品的透射或反射及電磁透鏡的多級放大后在熒光屏上成像的大型儀器。那么二者之間有什么區別呢?下面小編就從照明源、透鏡、成像原理、分辨率、景深、所用標本制備方式、應用領域和放大倍數這些方面為大家詳細對比。

電子顯微鏡和光學顯微鏡的區別

1、照明源不同

電子顯微鏡(jing)所(suo)用的照(zhao)明源是電子槍(qiang)發(fa)出的電子流,而光學(xue)顯微鏡(jing)的照(zhao)明源是可見光(日光或燈光),由于(yu)電子流的波(bo)長(chang)遠短于(yu)光波(bo)波(bo)長(chang),故電子顯微鏡(jing)的放大及分辨(bian)率顯著地(di)高于(yu)光鏡(jing)。

2、透鏡不同

電子(zi)顯(xian)微鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)中(zhong)(zhong)起(qi)放大作用的(de)(de)物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)是電磁(ci)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(能在中(zhong)(zhong)央部(bu)位產(chan)生磁(ci)場的(de)(de)環形電磁(ci)線圈),而光(guang)(guang)學(xue)顯(xian)微鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)則是玻璃磨制而成的(de)(de)光(guang)(guang)學(xue)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)。電子(zi)顯(xian)微鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)電磁(ci)透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)共有三組,分別與光(guang)(guang)學(xue)顯(xian)微鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)中(zhong)(zhong)聚光(guang)(guang)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、物(wu)(wu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)和目鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)功(gong)能相當。

3、成像原理不同

在(zai)電(dian)(dian)子(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)中,作用于被檢樣品(pin)(pin)(pin)的(de)電(dian)(dian)子(zi)束經電(dian)(dian)磁透(tou)鏡(jing)放大后打到(dao)熒光屏上(shang)成(cheng)(cheng)像(xiang)或作用于感(gan)光膠片成(cheng)(cheng)像(xiang)。其(qi)電(dian)(dian)子(zi)濃淡的(de)差別產生的(de)機(ji)理是,電(dian)(dian)子(zi)束作用于被檢樣品(pin)(pin)(pin),入射電(dian)(dian)子(zi)與物(wu)(wu)質的(de)原子(zi)發生碰撞產生散射,由于樣品(pin)(pin)(pin)不同部(bu)位對電(dian)(dian)子(zi)有不同散射度(du),故樣品(pin)(pin)(pin)電(dian)(dian)子(zi)像(xiang)以濃淡呈現。而光學顯(xian)微(wei)鏡(jing)中樣品(pin)(pin)(pin)的(de)物(wu)(wu)像(xiang)以亮度(du)差呈現,它是由被檢樣品(pin)(pin)(pin)的(de)不同結(jie)構吸收光線多少的(de)不同所造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)。

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4、分辨率

光學顯微鏡(jing)因為光的(de)干涉(she)與衍射作用,分(fen)(fen)辨率只能(neng)局(ju)限(xian)于(yu)02-05um之間。電(dian)(dian)子(zi)顯微鏡(jing)因為采用電(dian)(dian)子(zi)束(shu)作為光源,其分(fen)(fen)辨率可達到(dao)1-3nm之間,因此光學顯微鏡(jing)的(de)組(zu)織(zhi)觀察屬于(yu)微米級分(fen)(fen)析,電(dian)(dian)子(zi)顯微鏡(jing)的(de)組(zu)織(zhi)觀測(ce)屬于(yu)納(na)米級分(fen)(fen)析。

5、景深

一般(ban)光學顯微(wei)鏡的(de)景(jing)(jing)深(shen)在2-3um之間,因此對樣品(pin)(pin)的(de)表面(mian)光滑(hua)程(cheng)(cheng)度具(ju)(ju)有(you)極高(gao)的(de)要(yao)求,所(suo)以制(zhi)樣過程(cheng)(cheng)相對比較復雜。掃(sao)描電鏡的(de)精(jing)神則可高(gao)達幾個毫米,因此對樣品(pin)(pin)表面(mian)的(de)光滑(hua)程(cheng)(cheng)度幾何(he)(he)(he)沒有(you)任何(he)(he)(he)要(yao)求,樣品(pin)(pin)制(zhi)備比較簡(jian)單,有(you)些樣品(pin)(pin)幾何(he)(he)(he)無需制(zhi)樣。體(ti)式顯微(wei)鏡雖然也具(ju)(ju)有(you)比較大的(de)景(jing)(jing)深(shen),但(dan)其分辨率卻(que)非常的(de)低。

6、所用標本制備方式不同

電(dian)子顯(xian)微鏡觀察(cha)所用(yong)組織(zhi)細胞標(biao)本(ben)的制備程序較復(fu)雜(za),技術難(nan)度和(he)(he)費用(yong)都較高,在取材、固定、脫水和(he)(he)包埋等環節上(shang)需要特殊的試劑和(he)(he)操(cao)作,最后還需將(jiang)包埋好(hao)的組織(zhi)塊放人超薄切(qie)片(pian)機切(qie)成50~100nm厚的超薄標(biao)本(ben)片(pian)。而(er)光鏡觀察(cha)的標(biao)本(ben)則一般(ban)置于載玻片(pian)上(shang),如普通組織(zhi)切(qie)片(pian)標(biao)本(ben)、細胞涂(tu)片(pian)標(biao)本(ben)、組織(zhi)壓(ya)片(pian)標(biao)本(ben)和(he)(he)細胞滴片(pian)標(biao)本(ben)。

7、應用領域

光學顯微鏡主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于光滑表(biao)(biao)(biao)面的(de)(de)微(wei)(wei)米(mi)(mi)級組(zu)織(zhi)(zhi)觀察(cha)(cha)與(yu)測(ce)量,因(yin)為(wei)采用(yong)(yong)可見光作為(wei)光源因(yin)此不(bu)僅(jin)能(neng)(neng)觀察(cha)(cha)樣(yang)品表(biao)(biao)(biao)層(ceng)組(zu)織(zhi)(zhi)而且(qie)在表(biao)(biao)(biao)層(ceng)以下的(de)(de)一(yi)定范圍內的(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)同樣(yang)也可被觀察(cha)(cha)到,并且(qie)光學顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)對(dui)于色(se)(se)彩的(de)(de)識(shi)(shi)別非常(chang)敏感(gan)和(he)準確。電(dian)子顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于納米(mi)(mi)級的(de)(de)樣(yang)品表(biao)(biao)(biao)面形(xing)貌觀測(ce),因(yin)為(wei)掃(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)是依(yi)靠物理(li)信(xin)號(hao)的(de)(de)強度(du)來區(qu)(qu)分(fen)組(zu)織(zhi)(zhi)信(xin)息的(de)(de),因(yin)此掃(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)的(de)(de)圖像(xiang)都是黑白的(de)(de),對(dui)于彩色(se)(se)圖像(xiang)的(de)(de)識(shi)(shi)別掃(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)顯(xian)得無能(neng)(neng)為(wei)力(li)。掃(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)不(bu)僅(jin)可以觀察(cha)(cha)樣(yang)品表(biao)(biao)(biao)面的(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)形(xing)貌,通過使(shi)用(yong)(yong)EDS、WDS、EBSD等不(bu)同的(de)(de)附件設備,掃(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)還可進一(yi)步擴展使(shi)用(yong)(yong)功能(neng)(neng)。通過使(shi)用(yong)(yong)EDS、WDS輔助設備,掃(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)可以對(dui)微(wei)(wei)區(qu)(qu)化學成分(fen)進行(xing)(xing)分(fen)析,這一(yi)點在失效分(fen)析研(yan)究領域由為(wei)重(zhong)要(yao)。使(shi)用(yong)(yong)EBSD,掃(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)可以對(dui)材料的(de)(de)晶格取向進行(xing)(xing)研(yan)究。

8、放大倍數

光學顯微鏡有效放(fang)大(da)倍(bei)數1000X。電子顯微鏡有效放(fang)大(da)倍(bei)數可達到1000,000X 。

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