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電子顕微鏡の原理は何ですか?

電子顕微鏡の原理は、光顕微鏡と根本的に異なります。これが故障です:

光顕微鏡:

* 光波を使用: 目に見える光を使用してサンプルを照らし、画像を作成します。

* 限られた解像度: 光の波長は、解像度(細かい詳細を区別する能力)を約200ナノメートルに制限します。

* リビングサンプルを表示できます: 光顕微鏡を使用して、生物と細胞を見ることができます。

電子顕微鏡:

* 電子ビームを使用: 彼らは、サンプルを照らすために、光よりもはるかに小さな波長を持つ電子のビームを使用します。

* 高解像度: 波長が短いため、電子顕微鏡は原子レベル(0.1ナノメートル)まで、はるかに高い分解能を達成します。

* 真空が必要です: 電子は空気分子で簡単に散乱するため、サンプルは真空チャンバーに配置する必要があります。

* リビングサンプルを表示できません: 真空環境と高エネルギー電子ビームは、生きている標本を殺します。

これがどのように機能するかです:

1。電子出典: 電子銃は電子の梁を放出します。

2。電磁レンズ: 電磁石は、ガラスレンズが光顕微鏡で光を焦点を合わせる方法と同様に、電子ビームを焦点を合わせるために使用されます。

3。サンプル相互作用: 電子ビームはサンプルと相互作用します。 電子は、サンプルによって散乱されるか、吸収されるか、またはそれを介して送信されます。

4。画像形成: 散乱、吸収された、または透過電子は、検出器によって検出されます。検出器に到達する電子のパターンは、画像を形成します。

電子顕微鏡の2つの主なタイプ:

* 透過電子顕微鏡(TEM): 電子ビームはサンプルを通過し、内部構造の2D画像を作成します。

* 走査型電子顕微鏡(SEM): 電子ビームはサンプルの表面全体をスキャンし、表面の地形の3D画像を作成します。

電子顕微鏡の利点:

* 高解像度: 非常に細かい詳細を視覚化できます。

* 高倍率: 光顕微鏡の機能をはるかに超えてオブジェクトを拡大できます。

* 詳細情報: 材料の構造と構成に関する情報を明らかにすることができます。

電子顕微鏡の欠点:

* 特殊な準備が必要です: サンプルは特別に準備する必要があります。これは、時間がかかり、複雑な場合があります。

* 真空環境: 生きているサンプルを表示できません。

* 高価で複雑: 電子顕微鏡は高価であり、動作するために特別なトレーニングが必要です。

本質的に、電子顕微鏡の原理は、電子の波のような性質を使用して、光顕微鏡よりもはるかに高い解像度の画像を作成することに依存しています。これにより、科学者は顕微鏡の世界の複雑な詳細を探ることができ、肉眼では見えない構造と特徴を明らかにします。

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