Γιατί είναι σημαντικά τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια;

Δεν χρησιμοποιούν όλα τα μικροσκόπια φακούς. Αν είστε σαν τους περισσότερους ανθρώπους, το μικροσκόπιο που χρησιμοποιήσατε στο γυμνάσιο ήταν ένα μικροσκόπιο με βάση το φως. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια λειτουργούν χρησιμοποιώντας εντελώς διαφορετικές αρχές. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια είναι σημαντικά για το βάθος της λεπτομέρειας που δείχνουν, γεγονός που οδήγησε σε μια ποικιλία σημαντικών ανακαλύψεων. Η κατανόηση της σημασίας τους απαιτεί την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας τους και πώς αυτό οδήγησε σε περαιτέρω ανακάλυψη.

Οι λόγοι για τους οποίους αυτά τα μικροσκόπια είναι τόσο σημαντικά είναι το απλό επίπεδο λεπτομέρειας που μπορεί να φανεί μαζί τους. Τα τυπικά μικροσκόπια με βάση το φως περιορίζονται από τους εγγενείς περιορισμούς του φωτός και ως εκ τούτου μπορούν να μεγεθυνθούν μόνο έως 500 ή 1000 φορές. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να το ξεπεράσουν μακράν, δείχνοντας λεπτομέρειες τόσο μικρές όσο το μοριακό επίπεδο. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξέταση πραγμάτων μόνο θεωρητικά γνωστά πριν από το 1943, όταν εφευρέθηκε το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.

Αυτά τα μικροσκόπια χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία μελετών, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής, της χημείας και της βιολογίας. Λόγω της απίστευτης λεπτομέρειας που επιτρέπουν αυτά τα μικροσκόπια, έχουν οδηγήσει σε πρόοδο στους τομείς της ιατρικής και χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της εγκληματολογίας.

Ένα παραδοσιακό μικροσκόπιο χρησιμοποιεί φως και φακούς για να μεγεθύνει ένα συγκεκριμένο δείγμα. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια, όπως υποδηλώνει το όνομά τους, χρησιμοποιούν ηλεκτρόνια αντ 'αυτού. Το θετικό ηλεκτρικό δυναμικό χρησιμοποιείται για την αποστολή ηλεκτρονίων προς το δείγμα σε κενό, τα οποία στη συνέχεια εστιάζονται χρησιμοποιώντας ανοίγματα και μαγνητικούς φακούς. Οι μαγνητικοί φακοί μπορούν να ρυθμιστούν, όπως και οι γυάλινοι, ώστε να εστιάζουν στην εικόνα. Η δέσμη των ηλεκτρονίων επηρεάζεται από το δείγμα με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να ερμηνευτεί, με αποτέλεσμα μια εικόνα τεράστιων λεπτομερειών.

Επειδή η εικόνα που προκύπτει από το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο βασίζεται στις αλληλεπιδράσεις των ηλεκτρονίων με την ύλη και όχι από το φως, οι εικόνες από ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο δεν έχουν χρώμα. Επίσης, λόγω του τεράστιου επιπέδου λεπτομέρειας, οποιαδήποτε κίνηση σε ένα δείγμα θα έχει ως αποτέλεσμα μια εντελώς θολή εικόνα. Ως εκ τούτου, οποιοδήποτε βιολογικό δείγμα πρέπει να θανατωθεί πριν εξεταστεί με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Η διαδικασία απαιτεί τα εξεταζόμενα δείγματα να βρίσκονται σε κενό, οπότε κανένα βιολογικό δείγμα δεν θα μπορούσε να επιβιώσει στη διαδικασία εξέτασης ούτως ή άλλως.

Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο εγκαινίασε μια νέα εποχή ανακαλύψεων που εκτυπώθηκαν σε ακαδημαϊκά περιοδικά. Τα άτομα θεωρήθηκαν από το ανθρώπινο μάτι, σε αντίθεση με την απλή σύλληψη. Η γνώση των κυτταρικών δομών στη ζωή των φυτών και των ζώων αυξήθηκε δραματικά καθώς οι επιστήμονες έβλεπαν από πρώτο χέρι τις ίδιες τις δομές. Αυτό οδήγησε σε μια ποικιλία περαιτέρω επιστημονικών ανακαλύψεων κατά το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα και συνεχίζει να οδηγεί σε τέτοιες ανακαλύψεις σήμερα.