Diferencia entre microscopio de luz y microscopio electrónico

Diferencia principal - Microscopio de luz vs. Microscopio electrónico

Los microscopios de luz (microscopios ópticos) y los microscopios electrónicos se usan para mirar objetos muy pequeños. los diferencia principal entre microscopio de luz y microscopio electrónico es que Los microscopios de luz utilizan haces de luz para iluminar el objeto. bajo examen mientras el microscopio electrónico utiliza rayos de electrones para iluminar el objeto.

¿Qué es un microscopio de luz?

Los microscopios de luz iluminan sus muestras usando luz visible y utilizan lentes para producir una imagen ampliada. Los microscopios de luz vienen en dos variedades: lente única y compuesto. En los microscopios de lente única, se usa una sola lente para ampliar el objeto, mientras que una lente compuesta usa dos lentes. Usando una lente objetiva, Se produce una imagen real, invertida y ampliada de la muestra dentro del microscopio y luego se usa una segunda lente llamada ocular, La imagen formada por la lente del objetivo se amplía aún más..

Imagen de una hoja de musgo (Rhizomnium punctatum) bajo un microscopio de luz (x400). Compare el tamaño de estos cloroplastos (manchas verdes) con una versión más detallada (de un espécimen diferente) tomada de un microscopio electrónico a continuación.

¿Qué es un microscopio electrónico?

Los microscopios electrónicos iluminan su espécimen usando un haz de electrones. Los campos magnéticos se utilizan para doblar los haces de electrones, de la misma manera que las lentes ópticas se usan para doblar los haces de luz en los microscopios de luz. Dos tipos de microscopios electrónicos son ampliamente en uso: microscopio electrónico de transmisión (TEM) y microscópio electrónico escaneando (SEM). En los microscopios electrónicos de transmisión, el haz de electrones pasa. mediante el especimen. Se utiliza una "lente" objetiva (que en realidad es un imán) para producir primero una imagen y, al utilizar una "lente" de proyección, se puede producir una imagen ampliada en una pantalla fluorescente. En los microscopios electrónicos de barrido, se dispara un haz de electrones en la muestra, lo que hace que se liberen electrones secundarios de la superficie de la muestra. Usando un ánodo, estos electrones de superficie pueden ser recolectados y la superficie podría ser "mapeada".

Normalmente, la resolución de las imágenes SEM no es tan alta como la de TEM. Sin embargo, dado que no se requiere que los electrones pasen a través de la muestra en SEM, se pueden usar para investigar muestras más gruesas. Además, las imágenes producidas por SEM revelan más detalles de profundidad de la superficie..

TEM Imagen de un cloroplasto (x12000)

Una imagen SEM de polen de diferentes plantas (x500). Tenga en cuenta el detalle de la profundidad.

Resolución

los resolución de una imagen describe la capacidad de distinguir entre dos puntos diferentes en una imagen. Una imagen con una resolución más alta es más nítida y detallada. Dado que las ondas de luz experimentan difracción, la capacidad de distinguir entre dos puntos en un objeto está íntimamente relacionada con la longitud de onda de la luz utilizada para ver el objeto. Esto se explica en la Criterio de rayleigh. Una onda tampoco puede revelar detalles con una separación espacial más pequeña que su longitud de onda. Esto significa que cuanto menor sea la longitud de onda utilizada para ver un objeto, más nítida será la imagen..

Los microscopios electrónicos hacen uso de la naturaleza ondulatoria de los electrones. los longitud de onda deBroglie (es decir, la longitud de onda asociada con un electrón) para los electrones acelerados a los voltajes típicos utilizados en las TEM es de aproximadamente 0.01 nm, mientras que la luz visible tiene longitudes de onda entre 400 y 700 nm. Claramente, entonces, los haces de electrones son capaces de revelar mucho más detalle que los haces de luz visible. En realidad, las resoluciones de los TEM tienden a ser del orden de 0.1 nm en lugar de 0.01 nm debido a los efectos del campo magnético, pero la resolución aún es aproximadamente 100 veces mejor que la resolución de un microscopio óptico. Las resoluciones de los SEM son un poco más bajas, del orden de 10 nm.

Diferencia entre microscopio de luz y microscopio electrónico

Fuente de iluminación

Microscopio de luz utiliza rayos de luz visible (longitud de onda 400-700 nm) para iluminar la muestra.

Microscopio electrónico utiliza haces de electrones (longitud de onda ~ 0.01 nm) para iluminar la muestra.

Técnica de lupa

Microscopio de luz utiliza lentes ópticos para doblar los rayos de luz y magnificar imágenes.

Microscopio electrónico usa imanes para doblar rayos de electrones y magnificar imágenes.

Resolución

Microscopio de luz Tiene resoluciones más bajas en comparación con los microscopios electrónicos, aproximadamente 200 nm..

Microscopio electrónico Pueden tener resoluciones del orden 0.1 nm..

Aumento

Microscopios de luz podría tener aumentos de alrededor de ~ × 1000.

Microscopios electronicos puede tener aumentos de hasta ~ × 500000 (SEM).

Operación

Microscopio de luz No necesariamente se necesita una fuente de electricidad para operar..

Microscopio electrónico Requiere electricidad para acelerar los electrones. También requiere que las muestras se coloquen en vacíos (de lo contrario, los electrones pueden dispersar las moléculas del aire), a diferencia de los microscopios de luz.

Precio

Microscopio de luz Es mucho más barato en comparación con los microscopios electrónicos..

Microscopio electrónico es comparativamente más caro.

tamaño

Microscopio de luz es Pequeño y podría ser utilizado en un escritorio.

Microscopio electrónico es bastante grande, y podría ser tan alto como una persona.

Referencias

Young, H. D., y Freedman, R. A. (2012). La física universitaria de Sears y Zemansky: con la física moderna.. Addison-Wesley.

Imagen de cortesía

"Punktiertes Wurzelsternmoos (Rhizomnium punctatum), Laminazellen, 400x vergrößert "por Kristian Peters - Fabelfroh (fotografiado por Kristian Peters) [CC BY-SA 3.0], a través de Wikimedia Commons

"Un diagrama de corte transversal simplificado de un microscopio electrónico de transmisión". Por GrahamColm (Wikipedia, de GrahamColm) [Dominio público], a través de Wikimedia Commons

"Chloroplast 12000x" por Bela Hausmann (Trabajo propio) [CC BY-SA 2.0], a través de flickr

"Polen de una variedad de plantas comunes ..." por Dartmouth College Electron Microscope Facility (Aviso de dominio público y fuente en el Dartmouth College Electron Microscope Facility) [Dominio público], a través de Wikimedia Commons