Sisältö
Kun tutkitut kohteet pienenivät, tutkijoiden piti kehittää kehittyneempiä työkaluja niiden näkemiseen. Valomikroskoopit eivät pysty havaitsemaan esineitä, kuten yksittäisiä viruspartikkeleita, molekyylejä ja atomeja, jotka ovat tietyn kokoisen kynnyksen alapuolella. Ne eivät myöskään pysty tarjoamaan riittäviä kolmiulotteisia kuvia. Näiden rajoitusten poistamiseksi kehitettiin elektronimikroskooppeja. Niiden avulla tutkijat voivat tutkia paljon pienempiä kohteita kuin mitä on mahdollista nähdä valomikroskoopeilla, ja tuottaa niistä teräviä kolmiulotteisia kuvia.
Suurempi suurennus
Kohteen koko, jonka tutkija voi nähdä valomikroskoopin kautta, on rajoitettu näkyvän valon pienimmälle aallonpituudelle, joka on noin 0,4 mikrometriä. Mitkään esineet, joiden halkaisija on pienempi, eivät heijasta valoa eivätkä siksi ole näkyvissä valopohjaisessa instrumentissa. Joitakin esimerkkejä sellaisista pienistä esineistä ovat yksittäiset atomit, molekyylit ja viruspartikkelit. Elektronimikroskoopit voivat tuottaa kuvia näistä asioista, koska ne eivät ole riippuvaisia näkyvän spektrin valosta, jonka ne heijastavat. Sen sijaan korkean energian elektroneja levitetään tutkittavaan näytteeseen, ja näiden elektronien käyttäytyminen - miten ne heijastavat ja taiputtavat objektiin - havaitaan ja käytetään kuvan luomiseen.
Parannettu syväterävyys
Valomikroskoopin kyky muodostaa kolmiulotteinen kuva erittäin pienistä esineistä on rajoitettu. Tämä johtuu siitä, että valomikroskooppi voi keskittyä vain yhdelle tilatasolle kerrallaan. Suhteellisen suuren mikro-organismin tarkasteleminen tällaisella mikroskoopilla osoittaa tämän vaikutuksen: Yksi organismin kerros on tarkennettuna, mutta sen muut kerrokset ovat epäselviä epätarkoituksesta, ja ne voivat jopa häiritä kuvan keskittynyttä osaa. Elektronimikroskoopit tarjoavat suuremman kenttäterävyyden kuin valomikroskoopit, mikä tarkoittaa, että kohteen kaksi kaksiulotteista kerrosta voi olla tarkennettu kerralla, jolloin saadaan kokonaiskuva kolmiulotteisena.
Hienompi suurennosohjaus
Tyypillinen valomikroskooppi voi zoomata vain muutamalla erillisellä tasolla. Esimerkiksi yleiset lukion luokkamikroskoopit voivat suurentaa kohteita 10x, 100x ja 400x tasoilla ilman mitään niiden välissä. Ei pitäisi olla yllättävää, että siellä voi olla mikroskooppisia objekteja, joita voidaan parhaiten tarkastella 50x tai 300x suurennuksilla, mutta tämä ei olisi saavutettavissa sellaisella mikroskoopilla. Toisaalta elektronimikroskoopit tarjoavat sujuvan suurennusalueen. He kykenevät tekemään tämän "linssiensä" luonteen vuoksi, jotka ovat sähkömagneetteja, joiden virtalähteitä voidaan säätää muuttamaan sujuvasti detektorin suuntaan kulkevien elektronien suuntausta kuvan muodostamiseksi.