光学显微镜与电子显微镜有何区别?

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光学显微镜和电子显微镜是两种具有显著区别的显微镜类型。

首先,照明源不同。电子显微镜使用电子枪产生的电子流作为照明源,而光学显微镜则使用可见光(如日光或灯光)作为照明源。由于电子的波长比光的波长短,因此电子显微镜的放大倍数和分辨率显著高于光学显微镜。

其次,透镜不同。电子显微镜中的放大透镜是电磁透镜,而光学显微镜中的放大透镜是玻璃磨制而成的光学透镜。电磁透镜可以在中央部位产生磁场,从而聚焦电子束。

再者,成像原理不同。在电子显微镜中,电子束经过电磁透镜放大后打到荧光屏上成像,或者作用于感光胶片成像。样品的电子像以浓淡呈现,这是因为电子束与物质的原子发生碰撞产生散射,不同部位对电子的散射度不同。而在光学显微镜中,样品的物像以亮度差呈现,这是由样品的不同结构吸收光线的多少不同所造成的。

此外,分辨率和景深也有显著差异。光学显微镜的分辨率受限于光的干涉和衍射作用,通常在0.2-0.5微米之间。而电子显微镜的分辨率可以达到1-3纳米,因此电子显微镜的组织观测属于纳米级分析。光学显微镜的景深较小,通常在2-3微米之间,对样品表面的光滑程度要求较高。而电子显微镜的景深较大,可以达到几个毫米,对样品表面的光滑程度没有要求。

最后,应用领域也有所不同。光学显微镜主要用于光滑表面的微米级组织观察与测量,可以观察样品表层组织以及表层以下的一定范围内的组织。而电子显微镜主要用于纳米级的样品表面形貌观测,通过使用不同的附件设备,电子显微镜还可以进一步扩展使用功能。
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