Nicht alle Mikroskope verwenden Linsen. Wenn Sie wie die meisten Leute sind, war das Mikroskop, das Sie in der High School benutzten, ein lichtbasiertes Mikroskop. Elektronenmikroskope arbeiten nach ganz anderen Prinzipien. Elektronenmikroskope sind wichtig für die Detailtiefe, die sie zeigen, was zu einer Vielzahl wichtiger Entdeckungen geführt hat. Um ihre Bedeutung zu verstehen, muss man verstehen, wie sie funktionieren und wie dies zu weiteren Entdeckungen geführt hat.
Stärke
Der Grund, warum diese Mikroskope so wichtig sind, ist die schiere Detailgenauigkeit, die mit ihnen gesehen werden kann. Lichtbasierte Standardmikroskope sind durch die inhärenten Einschränkungen des Lichts eingeschränkt und können als solche nur auf das 500- oder 1000-fache vergrößern. Elektronenmikroskope können dies bei weitem übertreffen und zeigen Details bis auf die molekulare Ebene. Das bedeutet, dass mit Elektronenmikroskopen Dinge untersucht werden können, die vor 1943, als das Elektronenmikroskop erfunden wurde, nur theoretisch bekannt waren.
Benutzen
Diese Mikroskope werden in einer Vielzahl von Studien verwendet, darunter Physik, Chemie und Biologie. Aufgrund der unglaublichen Detailgenauigkeit, die diese Mikroskope ermöglichen, haben sie zu Fortschritten in der Medizin geführt und sind in der Forensik weit verbreitet.
Wie es funktioniert
Ein herkömmliches Mikroskop verwendet Licht und Linsen, um eine bestimmte Probe zu vergrößern; Elektronenmikroskope verwenden, wie der Name schon sagt, stattdessen Elektronen. Über ein positives elektrisches Potential werden Elektronen im Vakuum zur Probe geschickt, die dann mit Blenden und magnetischen Linsen fokussiert werden. Die magnetischen Linsen können, ähnlich wie die Glaslinsen, angepasst werden, um das Bild zu fokussieren. Der Elektronenstrahl wird von der Probe so aufgeprallt, dass er interpretiert werden kann, wodurch ein Bild mit immensen Details entsteht.
Einschränkungen
Da das Bild des Elektronenmikroskops auf den Wechselwirkungen der Elektronen mit Materie und nicht auf dem Licht basiert, sind Bilder eines Elektronenmikroskops nicht in Farbe. Aufgrund des immensen Detailgrads führt jede Bewegung in einer Probe zu einem völlig unscharfen Bild. Daher muss jede biologische Probe getötet werden, bevor sie mit einem Elektronenmikroskop untersucht wird. Das Verfahren erfordert, dass sich die untersuchten Proben in einem Vakuum befinden, sodass keine biologische Probe den Untersuchungsprozess sowieso überleben könnte.
Auswirkungen
Das Elektronenmikroskop leitete eine neue Ära der Entdeckungen ein, die in wissenschaftlichen Zeitschriften gedruckt wurden. Atome wurden vom menschlichen Auge gesehen, anstatt nur gedacht zu werden. Das Wissen über Zellstrukturen in Pflanzen- und Tierleben nahm dramatisch zu, da die Wissenschaftler einen direkten Einblick in die Strukturen selbst erhielten. Dies führte in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts zu einer Vielzahl weiterer wissenschaftlicher Entdeckungen und führt auch heute noch zu solchen Entdeckungen.