1. Golflengte van de elektronenstraal:

- De fundamentele limiet is de golflengte van de elektronenstraal. Volgens de hypothese van De Broglie vertonen elektronen golfachtig gedrag en is hun golflengte omgekeerd evenredig met hun momentum. Daarom hebben hogere energie -elektronen kortere golflengten.

- Hoe korter de golflengte, hoe hoger de resolutie.

-Elektronenmicroscopen werken met elektronen versneld tot zeer hoge energieën (meestal 100-400 keV), wat resulteert in golflengten in het angstrombereik (0,01-0,05 nm). Dit zorgt voor een veel hogere resolutie dan lichtmicroscopen.

2. Sferische aberratie:

- Elektronenlenzen, in tegenstelling tot glazen lenzen, lijden aan aanzienlijke sferische aberratie. Dit betekent dat elektronen die door verschillende delen van de lens gaan, op verschillende punten zijn gericht en het beeld vervagen.

- Deze aberratie is onvermijdelijk, maar kan worden geminimaliseerd met behulp van gespecialiseerde lensontwerpen en correctietechnieken.

3. Chromatische aberratie:

- Vergelijkbaar met sferische aberratie, komt chromatische aberratie voort uit het feit dat elektronen van verschillende energieën op verschillende punten door de lens zijn gericht.

- Deze aberratie kan worden geminimaliseerd door monochromators te gebruiken om elektronen met verschillende energieën uit te filteren.

4. Diffractie:

- Zelfs met een perfecte lens beperkt diffractie de resolutie.

- Wanneer de elektronenstraal interageert met het monster, wordt deze afgebroken, zich verspreidt en het beeld vervaagt.

- Dit effect wordt belangrijker voor kleinere kenmerken en is een fundamentele beperking in elektronenmicroscopie.

5. Voorbereiding van het monster:

- De kwaliteit van de monsterbereiding kan de resolutie aanzienlijk beïnvloeden.

- Monsters moeten extreem dun, geleidend en stabiel zijn onder hoge vacuümomstandigheden. Slechte voorbereiding kan artefacten introduceren en het beeld vervormen.

6. Balkschade:

- De elektronenstraal met hoge energie kan het monster beschadigen, vooral voor delicate materialen.

- Deze schade kan de structuur en samenstelling van het monster veranderen, waardoor de haalbare resolutie wordt beperkt.

7. Ruis:

- Ruis van de elektronendetector en andere bronnen kan de beeldkwaliteit afbreken en de resolutie beperken.

Samenvattend: Het oplossende vermogen van een elektronenmicroscoop wordt beperkt door een combinatie van factoren, waaronder de golflengte van de elektronenstraal, lensafwijkingen, diffractie, monsterbereiding, bundelschade en ruis. Hoewel elektronenmicroscopie een aanzienlijk hogere resolutie biedt dan lichtmicroscopie, is het cruciaal om deze beperkingen te begrijpen om zinvolle en nauwkeurige beelden te verkrijgen.