因為電子顯微鏡使用的是電子束,光學顯微鏡使用的是可見光,電子束的波長比可見光的波長短,所以電子顯微鏡的分辨率遠高於光學顯微鏡。
顯微鏡的分辨率與透過樣品的電子束入射錐角和波長有關。
可見光的波長約為300~700納米,而電子束的波長與加速電壓有關。依據波粒二象性原理,高速的電子的波長比可見光的波長短,而顯微鏡的分辨率受其使用的波長的限製,因此電子顯微鏡的分辨率(0.2納米)遠高於光學顯微鏡的分辨率(200納米)。
電子顯微鏡技術的應用是建立在光學顯微鏡的基礎之上的,光學顯微鏡的分辨率為0.2μm,透射電子顯微鏡的分辨率為0.2nm,也就是說透射電子顯微鏡在光學顯微鏡的基礎上放大了1000倍。
雖然電子顯微鏡的分辨率遠高於光學顯微鏡,但是它具有一些缺點:
1、在電子顯微鏡中樣本必須在真空中觀察,因此無法觀察活樣本。隨著技術的進步,環境掃描電鏡將逐漸實現直接對活樣本的觀察;
2、在處理樣本時可能會產生樣本本來沒有的結構,這加劇了此後分析圖像的難度;
3、由於電子散射能力極強,容易發生二次衍射等;
4、由於為三維物體的二維平麵投影像,有時像不**;
5、由於透射電子顯微鏡隻能觀察非常薄的樣本,而有可能物質表 麵的結構與物質內部的結構不同;
6、超薄樣品(100納米以下),製樣過程複雜、困難,製樣有損傷;
7、電子束可能通過碰撞和加熱破壞樣本;
8、電子顯微鏡購買和維護的價格都比較高。