Le microscope électronique à balayage à transmission a été développé dans les années 1950. Au lieu de la lumière, le microscope électronique à transmission utilise un faisceau focalisé d'électrons, qu'il envoie à travers un échantillon afin de former une image. L'avantage du microscope électronique à transmission par rapport au microscope optique est sa capacité à produire un grossissement beaucoup plus important et à montrer des détails que les microscopes optiques ne peuvent pas.
Comment fonctionne le microscope
Les microscopes électroniques à transmission fonctionnent de la même manière que les microscopes optiques, mais au lieu de la lumière ou des photons, ils utilisent un faisceau d'électrons. Un canon à électrons est la source des électrons et fonctionne comme une source de lumière dans un microscope optique. Les électrons chargés négativement sont attirés par une anode, un dispositif en forme d'anneau avec une charge électrique positive. Une lentille magnétique focalise le flux d'électrons lorsqu'ils voyagent dans le vide à l'intérieur du microscope. Ces électrons focalisés frappent le spécimen sur la scène et rebondissent sur le spécimen, créant ainsi des rayons X. Les électrons rebondis ou dispersés, ainsi que les rayons X, sont convertis en un signal qui transmet une image à un écran de télévision où le scientifique visualise le spécimen.
Avantages du microscope électronique à transmission
Le microscope optique et le microscope électronique à transmission utilisent tous deux des échantillons tranchés finement. L'avantage du microscope électronique à transmission est qu'il grossit les échantillons à un degré beaucoup plus élevé qu'un microscope optique. Un grossissement de 10 000 fois ou plus est possible, ce qui permet aux scientifiques de voir des structures extrêmement petites. Pour les biologistes, le fonctionnement interne des cellules, comme les mitochondries et les organites, est clairement visible.
Le microscope électronique à transmission offre une excellente résolution de la structure cristallographique des échantillons et peut même montrer l'arrangement des atomes dans un échantillon.
Limites du microscope électronique à transmission
Le microscope électronique à transmission nécessite que les échantillons soient placés à l'intérieur d'une chambre à vide. En raison de cette exigence, le microscope ne peut pas être utilisé pour observer des spécimens vivants, tels que des protozoaires. Certains échantillons délicats peuvent également être endommagés par le faisceau d'électrons et doivent d'abord être colorés ou enduits d'un produit chimique pour les protéger. Ce traitement détruit cependant parfois le spécimen.
Un peu d'histoire
Les microscopes ordinaires utilisent une lumière focalisée pour agrandir une image, mais ils ont une limitation physique intégrée d'environ 1 000 fois le grossissement. Cette limite a été atteinte dans les années 1930, mais les scientifiques voulaient pouvoir augmenter le grossissement potentiel de leurs microscopes afin qu'ils puissent explorer la structure interne des cellules et d'autres structure.
En 1931, Max Knoll et Ernst Ruska ont développé le premier microscope électronique à transmission. En raison de la complexité de l'appareil électronique nécessaire impliqué dans le microscope, il a fallu attendre au milieu des années 1960 que les premiers microscopes électroniques à transmission disponibles dans le commerce étaient disponibles pour scientifiques.
Ernst Ruska a reçu le prix Nobel de physique 1986 pour ses travaux sur le développement du microscope électronique et de la microscopie électronique.