电子显微镜

电子显微镜（相对于电子而不是电子）或电子显微镜是迄今为止发明的最精确的显微镜，被物理学家用来观察细胞内部，并有许多应用。

用光学显微镜检查有限尺寸的物体限制了光学显微镜的鉴别能力。如果放大倍率超过2000×则样品图像会变得模糊或模糊。为了检查较小的细胞样本，例如细胞成分或病毒，科学家可能会选择几种类型的电子显微镜之一。在电子显微镜中，一束电子，而不是一束光，给出样品的放大图像。这是因为耦合到电子的波长比可见光的波长短得多。一些电子显微镜可以显示样品中单独原子的周边，透射电子显微镜 （MN） 通过非常薄的样品芯片发送电子束，而磁性透镜放大并调整图像并在屏幕上看到它或将其记录在照相板上。 这个过程会产生一个图像，就像你在图像A中看到的图像一样。 透射电子显微镜可将物体放大多达250万倍，但缺点之一是它不能用于实时观看样品。

扫描电子显微镜（MAM）为我们提供了惊人的立体图像，就像您在图像B中看到的那样。 样品不需要切成条状才能看到它，但用薄金属漆喷涂就足够了。一束电子被发送到样品表面，促使金属涂料向荧光屏或照相板释放一连串电子，从而产生物体表面的放大图像。扫描电子显微镜可以将物体放大多达 100.000 倍。它们不能像透射电子显微镜那样用于实时观看样品。

他发明了电子显微镜，并将第一项专利交给了匈牙利物理学家利奥·齐拉德（Leo Szillard），后者拒绝制造。 取而代之的是，德国物理学家恩斯特·鲁斯卡 （Ernst Ruska） 和电气工程师马克斯·诺尔 （Max Knoll） 于 1931 年制造了具有 400 倍放大倍率的原型电子显微镜，该设备是电子显微镜原理的实用而有效的应用。两年后，即1933年，鲁斯卡制造了一台电子显微镜，其分辨率超过了他用光学显微镜（透镜）达到的分辨率。此外，Siemens-Skakirtwerk的董事Reinhold Redenberg于1931年5月为电子显微镜申请了专利。家族性疾病不得不发明电显微镜，以便使脊髓灰质炎等病毒可见。

1932年，西门子和哈尔斯克的恩斯特·吕贝克（Ernst Lübeck）制造了第一个电子显微镜模型，并获得了Radenberg专利申请中描述的图像和应用概念。五年后（1937年），该公司资助了恩斯特·鲁斯卡（Ernst Ruska）和博多·冯·布尔斯（Bodo von Boers）的工作，并聘请了Helmet Ruska（恩斯特的兄弟）来开发显微镜的应用，特别是生物样品。同样在1937年，曼弗雷德·冯·雅顿发明了扫描电子显微镜。 1938 年，Ellie Franklin Burton 和学生 Kissel Hall、James Hillier 和 Albert Pribs 在多伦多大学制造了第一台实用电子显微镜，西门子于 1939 年生产了第一台商业版透射电子显微镜。尽管现代电子显微镜能够以200万倍的放大倍率放大，但它们仍然是基于Rusca原型的科学工具。

电子显微镜的放大倍率比光学显微镜大得多。这种效率是由于电子显微镜使用电子束并同时利用电子复制作为粒子和波（波粒二象性）的事实。显微镜将电子束处理得好像是一束光，不同之处在于电子显微镜使用磁性透镜来带和调整电子束，而不是通常光学显微镜使用的光学透镜。因为电子的波长比正常光短约100,000倍，所以它们可以看到比普通显微镜“看到”小得多的东西。电子显微镜的放大倍率约为200万倍，而光学显微镜的最大放大倍率仅为2000倍左右。