مقدمة إلى المجهر الإلكتروني

المجهر الإلكتروني والمجهر الضوئي
إنّ المجهر الضوئي هو النوع المعتاد من المجاهر والذي قد تجده في غرفة الصف أو مختبر العلوم. يستخدم المجهر الضوئي الضوء لتكبير الصورة حتى 2000 x ، وعادة ما يكون أقل بكثير، كما ويمتلك دقة تبلغ حوالي 200 نانومتر.
يستخدم المجهر الإلكتروني حزمة من الإلكترونات بدلاً من الضوء لتشكيل الصورة. قد تصل نسبة تكبير المجهر الإلكتروني إلى 10000000 x ، مع دقة تصل إلى 50 بيكومتر (0.05 نانومتر).
الإيجابيّات والسلبيّات
من مزايا استخدام المجهر الإلكتروني بدلًا من المجهر البصري هو قدرته على التكبير والدقة. من سيّئات هذا المجهر التكلفة وحجم المعدات والحاجة لتدريب خاص لإعداد العينات للفحص المجهري واستخدام المجهر والحاجة إلى عرض العينات في فراغ، على الرغم من امكانيّة استخدام بعض العينات المائية.
كيف يعمل المجهر الإلكتروني؟
إنّ أسهل طريقة لفهم كيفية عمل المجهر الإلكتروني هو مقارنته بمجهر الضوء العادي. تنظر من خلال العدسة لرؤية صورة مكبرة للعينة في المجهر الضوئي. تتكون إعدادات المجهر الضوئي من عينة وعدسات ومصدر ضوء وصورة يمكنك رؤيتها.
تأخذ حزمة الإلكترونات مكان حزمة الضوء في المجهر الإلكتروني. يجب تحضير العينة بعناية حتى تتفاعل الإلكترونات معها. يتم ضخ الهواء خارج غرفة العينة لتشكيل فراغ لأن الإلكترونات لا تسافر لمسافة بعيدة بوجود الغاز. تركز اللفائف الكهرومغناطيسية حزمة الإلكترون بدلاً من العدسات. تحني المغناطيسات الكهربائية شعاع الإلكترون بنفس الطريقة التي تحني بها العدسات الضوء. يتم إنتاج الصورة بواسطة الإلكترونات، لذلك يتم مشاهدتها إما عن طريق التقاط صورة (صورة مجهرية إلكترونية) أو من خلال عرض العينة من خلال جهاز العرض.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المجهر الإلكتروني والتي تختلف وفقا لكيفية تشكيل الصورة وكيفية إعداد العينة ودقة الصورة. هذه الأنواع هي المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) ومجهر المسح النفقي (STM).