전자현미경이 광학현미경보다 훨씬 더 높은 해상도를 제공하는 이유
전자현미경은 전자빔을 사용하고, 광학현미경은 가시광선을 사용하는데, 전자빔의 파장은 가시광선의 파장보다 짧기 때문에 전자현미경의 분해능은 광학현미경에 비해 훨씬 높다.
현미경의 분해능은 원추형 입사각과 시료를 통과하는 전자빔의 파장과 관련이 있습니다.
가시광선의 파장은 약 {{0}} nm인 반면, 전자빔의 파장은 가속 전압과 관련이 있습니다. 파동-입자 이중성의 원리에 따라 고속전자의 파장은 가시광선의 파장보다 짧으며, 현미경의 분해능은 사용하는 파장에 따라 제한되므로 전자현미경의 분해능은 0.2나노미터 )는 광학현미경(200나노미터)보다 훨씬 높습니다.
전자현미경 기술의 적용은 해상도가 {{0}}.2 μm인 광학현미경과 0.2 nm의 해상도를 갖는 투과전자현미경, 즉 투과전자현미경을 기반으로 한다. 현미경은 광학현미경을 기준으로 1배000 확대됩니다.
현미경의 해상도를 높이는 방법
현미경의 분해능은 현미경으로 구별할 수 있는 두 물체 지점 사이의 최소 거리를 명확하게 구별하는 능력입니다.
이는 σ=λ/NA 공식으로 계산됩니다.
여기서 σ는 해상도입니다. λ는 빛의 파장입니다. NA는 대물 렌즈의 개구수입니다(NA=nsina/2,n은 매질의 굴절률, a는 개구 각도, 즉 대물 렌즈 개구 각도에 대한 샘플). 대물렌즈의 분해능은 대물렌즈의 NA값과 조명광원의 파장에 의해 결정되는 것을 알 수 있으며, NA값이 클수록, 조명광의 파장이 짧을수록 σ값은 작아지는 것을 알 수 있다 , 해상도가 높아집니다.
분해능을 향상시키려면, 즉 σ 값을 낮추려면 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다.
(1) 파장 λ를 줄이고 단파장 광원을 사용한다.
(2) 매체의 n 값을 증가시켜 NA 값(NA=nsina/2)을 증가시킵니다.
(3) 조리개 각도 a를 늘려 NA 값을 높입니다.
(4) 밝은 부분과 어두운 부분의 대비를 높입니다.
