因为电子显微镜使用的是电子束,光学显微镜使用的是可见光,电子束的波长比可见光的波长短,所以电子显微镜的分辨率远高于光学显微镜。
显微镜的分辨率与透过样品的电子束入射锥角和波长有关。
可见光的波长约为300~700纳米,而电子束的波长与加速电压有关。依据波粒二象性原理,高速的电子的波长比可见光的波长短,而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制,因此电子显微镜的分辨率(0.2纳米)远高于光学显微镜的分辨率(200纳米)。
电子显微镜技术的应用是建立在光学显微镜的基础之上的,光学显微镜的分辨率为0.2μm,透射电子显微镜的分辨率为0.2nm,也就是说透射电子显微镜在光学显微镜的基础上放大了1000倍。
虽然电子显微镜的分辨率远高于光学显微镜,但是它具有一些缺点:
1、在电子显微镜中样本必须在真空中观察,因此无法观察活样本。随着技术的进步,环境扫描电镜将逐渐实现直接对活样本的观察;
2、在处理样本时可能会产生样本本来没有的结构,这加剧了此后分析图像的难度;
3、由于电子散射能力极强,容易发生二次衍射等;
4、由于为三维物体的二维平面投影像,有时像不**;
5、由于透射电子显微镜只能观察非常薄的样本,而有可能物质表 面的结构与物质内部的结构不同;
6、超薄样品(100纳米以下),制样过程复杂、困难,制样有损伤;
7、电子束可能通过碰撞和加热破坏样本;
8、电子显微镜购买和维护的价格都比较高。