Kāpēc elektronu mikroskopi ir svarīgi?

Ne visos mikroskopos tiek izmantotas lēcas. Ja jūs esat tāds pats kā lielākā daļa cilvēku, vidusskolā izmantotais mikroskops bija gaismas mikroskops. Elektronu mikroskopi darbojas, izmantojot pilnīgi atšķirīgus principus. Elektronmikroskopi ir svarīgi, lai tie parādītu detalizācijas dziļumu, kas ir novedis pie dažādiem svarīgiem atklājumiem. Lai saprastu viņu nozīmi, nepieciešama izpratne par to, kā viņi strādā, un kā tas ir novedis pie turpmākiem atklājumiem.

Iemesli, kāpēc šie mikroskopi ir tik svarīgi, ir milzīgais detalizācijas līmenis, ko var redzēt ar tiem. Standarta, uz gaismas bāzes izgatavotus mikroskopus ierobežo raksturīgie gaismas ierobežojumi, un tādējādi tie var palielināties tikai 500 vai 1000 reizes. Elektronu mikroskopi to var ievērojami pārsniegt, parādot tik mazas detaļas kā molekulārais līmenis. Tas nozīmē, ka elektronu mikroskopus var izmantot, lai pārbaudītu lietas, kas teorētiski zināmas tikai pirms 1943. gada, kad tika izgudrots elektronu mikroskops.

Šie mikroskopi tiek izmantoti dažādos pētījumos, tostarp fizikā, ķīmijā un bioloģijā. Sakarā ar neticami detalizēto daudzumu, ko šie mikroskopi pieļauj, tie ir noveduši pie sasniegumiem medicīnas jomā un tiek plaši izmantoti kriminālistikas jomā.

Tradicionālais mikroskops izmanto gaismu un lēcas, lai palielinātu konkrēto paraugu; elektronu mikroskopi, kā norāda viņu nosaukums, to vietā izmanto elektronus. Pozitīvu elektrisko potenciālu izmanto, lai elektronus nosūtītu uz paraugu vakuumā, kas pēc tam tiek fokusēti, izmantojot atveres un magnētiskās lēcas. Magnētiskās lēcas var pielāgot, līdzīgi kā stikla, lai fokusētu attēlu. Paraugs ietekmē elektronu staru tādā veidā, lai to varētu interpretēt, kā rezultātā tiek iegūts ārkārtīgi detalizēts attēls.

Tā kā elektronu mikroskopa iegūtais attēls ir balstīts uz elektronu mijiedarbību ar vielu, nevis no gaismas, elektronu mikroskopa attēli nav krāsaini. Arī milzīgā detalizācijas līmeņa dēļ jebkura kustība paraugā radīs pilnīgi neskaidru attēlu. Jebkurš bioloģiskais paraugs ir jānogalina, pirms to pārbauda ar elektronu mikroskopu. Process prasa, lai pārbaudītie paraugi atrastos vakuumā, tāpēc neviens bioloģiskais paraugs tik un tā nevarētu izdzīvot pārbaudes procesā.

Elektronu mikroskops ievadīja jaunu atklājumu ēru, kas iespiesta akadēmiskajos žurnālos. Atomus redzēja cilvēka acs, pretstatā tikai ieņemšanai. Zināšanas par šūnu struktūrām augu un dzīvnieku dzīvē dramatiski pieauga, kad zinātnieki no pirmavotiem uzzināja pašas struktūras. Tas noveda pie dažādiem tālākiem zinātniskiem atklājumiem visā 20. gadsimta otrajā pusē un turpina novest pie šādiem atklājumiem arī mūsdienās.