science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom zijn elektronenmicroscopen belangrijk?

Niet alle microscopen gebruiken lenzen. Als je net als de meeste mensen bent, was de microscoop die je op de middelbare school gebruikte een op licht gebaseerde microscoop. Elektronenmicroscopen werken met geheel andere principes. Elektronenmicroscopen zijn belangrijk voor de gedetailleerdheid die ze laten zien, wat heeft geleid tot een aantal belangrijke ontdekkingen. Als u het belang ervan begrijpt, moet u weten hoe ze werken en hoe dit tot verdere ontdekking heeft geleid.

Kracht

De redenen waarom deze microscopen zo belangrijk zijn, zijn het pure detailniveau dat kan worden waargenomen met hen. Standaard, op licht gebaseerde microscopen worden beperkt door de inherente beperkingen van licht en kunnen als zodanig slechts 500 of 1000 keer vergroten. Elektronenmicroscopen kunnen dit ver overschrijden, met details zo klein als het moleculaire niveau. Dit betekent dat elektronenmicroscopen kunnen worden gebruikt om dingen te onderzoeken die alleen theoretisch bekend zijn vóór 1943, toen de elektronenmicroscoop werd uitgevonden.

Gebruiken

Deze microscopen worden gebruikt in verschillende studies, waaronder natuurkunde, scheikunde en biologie. Vanwege de ongelofelijke hoeveelheid details die deze microscopen mogelijk maken, hebben ze geleid tot vooruitgang op het gebied van geneeskunde en worden ze veel gebruikt in het forensisch onderzoek.

Hoe het werkt

A traditionele microscoop maakt gebruik van licht en lenzen om een ​​bepaald exemplaar te vergroten; elektronenmicroscopen gebruiken, zoals hun naam al doet vermoeden, elektronen. Positieve elektrische potentiaal wordt gebruikt om elektronen in een vacuüm naar het monster te sturen, die vervolgens worden gefocusseerd met behulp van openingen en magnetische lenzen. De magnetische lenzen kunnen worden aangepast, net zoals de glazen lenzen, om het beeld scherp te stellen. De elektronenbundel wordt door het monster zodanig beïnvloed dat het kan worden geïnterpreteerd, resulterend in een beeld van immense details.

Beperkingen

Omdat het beeld dat resulteert uit de elektronenmicroscoop gebaseerd is op de interacties van de elektronen met materie, niet van licht, beelden van een elektronenmicroscoop zijn niet in kleur. Vanwege het enorme detailniveau zal elke beweging in een exemplaar resulteren in een volledig wazig beeld. Als zodanig moet elk biologisch monster worden gedood voordat het met een elektronenmicroscoop wordt onderzocht. Het proces vereist dat onderzochte exemplaren zich in een vacuüm bevinden, dus geen biologisch specimen kan het onderzoeksproces toch overleven.

Implicaties

De elektronenmicroscoop luidde een nieuw tijdperk van ontdekkingen in, gedrukt in academische tijdschriften . Atomen werden gezien door het menselijk oog, in tegenstelling tot slechts gedacht te worden. Kennis van celstructuren in het planten- en dierenleven nam dramatisch toe toen wetenschappers zelf een beeld kregen van de structuren zelf. Dit leidde tot een verscheidenheid van verdere wetenschappelijke ontdekkingen in de tweede helft van de 20e eeuw en blijft vandaag leiden tot dergelijke ontdekkingen.