microscópio eletrônico

o microscópio eletrônico representa uma importante variante do microscópio clássico. Com a ajuda dos elétrons, ele pode criar imagens da superfície ou do interior de um objeto.

O que é um microscópio eletrônico?

Antigamente, o microscópio eletrônico também era chamado Sobre microscópio. Ele serve como uma ferramenta científica que permite que os objetos sejam ampliados visualmente pela aplicação de raios eletrônicos, o que possibilita uma investigação mais aprofundada.

Com um microscópio eletrônico, resoluções muito maiores podem ser alcançadas do que com um microscópio de luz. Na melhor das hipóteses, os microscópios de luz podem atingir uma ampliação de duas mil vezes. Se a distância entre dois pontos for menor que a metade do comprimento de onda da luz, o olho humano não será mais capaz de vê-los separadamente.

Um microscópio eletrônico, por outro lado, atinge uma ampliação de 1: 1.000.000. Isso pode ser atribuído ao fato de que as ondas do microscópio eletrônico são consideravelmente mais curtas do que as ondas de luz. Para eliminar a interferência das moléculas de ar, o feixe de elétrons é focalizado no objeto no vácuo por meio de campos elétricos massivos.

O primeiro microscópio eletrônico foi criado em 1931 pelos engenheiros elétricos alemães Ernst Ruska (1906-1988) e Max Knoll (1897-1969). Inicialmente, no entanto, nenhum objeto transparente ao elétron foi usado como imagem, mas sim pequenas grades feitas de metal. Ernst Ruska também construiu o primeiro microscópio eletrônico em 1938, que foi usado para fins comerciais. Em 1986, Ruska recebeu o Prêmio Nobel de Física por seu supermicroscópio.

Ao longo dos anos, a microscopia eletrônica foi continuamente submetida a novos designs e melhorias técnicas, de modo que o microscópio eletrônico se tornou uma parte indispensável da ciência hoje.

Formas, tipos e tipos

Os tipos básicos mais importantes de microscópios eletrônicos incluem o microscópio eletrônico de varredura (SEM) e o microscópio eletrônico de transmissão (TEM). O microscópio eletrônico de varredura examina um feixe de elétrons fino sobre um objeto enorme. Elétrons ou outros sinais que emergem do objeto ou são espalhados de volta podem ser detectados de forma síncrona. O valor da intensidade do ponto da imagem que o feixe de elétrons detecta é determinado pela corrente detectada.

Como regra, os dados determinados podem ser exibidos em uma tela conectada. Desta forma, o usuário pode acompanhar a estrutura da imagem em tempo real. Ao fazer a varredura com os feixes eletrônicos, o microscópio eletrônico é limitado à superfície do objeto. Para visualização, o instrumento direciona as imagens em uma tela fluorescente. Depois de tirar fotos, elas podem ser ampliadas até 1: 200.000.

Ao usar um microscópio eletrônico de transmissão fabricado por Ernst Ruska, o objeto a ser examinado, que deve ser apropriadamente fino, é irradiado pelos elétrons. A espessura apropriada do objeto varia entre alguns nanômetros e vários micrômetros, o que depende do número atômico dos átomos do material do objeto, da resolução desejada e do nível de voltagem de aceleração. Quanto mais baixa a tensão de aceleração e mais alto o número atômico, mais fino o objeto deve ser. A imagem do microscópio eletrônico de transmissão é criada pelos elétrons absorvidos.

Outros subtipos do microscópio eletrônico são o microscópio ciroeletrônico (KEM), que é usado para examinar estruturas complexas de proteínas, e o microscópio eletrônico de alta voltagem, que possui uma faixa de aceleração muito alta. É usado para representar objetos grandes.

Estrutura e funcionalidade

A estrutura de um microscópio eletrônico parece ter pouco em comum com um microscópio de luz. Mas existem paralelos. O canhão de elétrons está localizado na parte superior. No caso mais simples, pode ser um fio de tungstênio. Este é aquecido e emite elétrons. O feixe de elétrons é focalizado por eletroímãs que têm uma forma anular. Os eletroímãs são semelhantes às lentes do microscópio óptico.

O feixe de elétrons fino agora é capaz de eliminar os elétrons da amostra de forma independente. Os elétrons são então capturados novamente por um detector, a partir do qual uma imagem pode ser gerada. Se o feixe de elétrons não se mover, apenas um ponto pode ser visualizado. No entanto, se uma área for digitalizada, ocorre uma alteração. O feixe de elétrons é desviado por eletroímãs e guiado linha por linha sobre o objeto a ser examinado. Essa digitalização permite uma imagem ampliada e de alta resolução do objeto.

Se o examinador quiser se aproximar do objeto, ele só precisa reduzir a área de onde o feixe de elétrons é varrido. Quanto menor for a área de digitalização, maior será o objeto exibido.

O primeiro microscópio eletrônico a ser construído ampliou os objetos examinados 400 vezes. Hoje em dia, os instrumentos podem até mesmo ampliar um objeto 500.000 vezes.

Benefícios médicos e de saúde

O microscópio eletrônico é uma das invenções mais importantes para a medicina e campos científicos como a biologia. Resultados de exames fantásticos podem ser obtidos com o instrumento.

Particularmente importante para a medicina era o fato de que os vírus agora também podiam ser examinados com um microscópio eletrônico. Os vírus são muitas vezes menores que as bactérias, de modo que não podem ser mostrados em detalhes em um microscópio óptico.

O interior de uma célula também não pode ser explorado com precisão com o microscópio óptico. No entanto, com o microscópio eletrônico, isso mudou. Hoje, doenças perigosas como AIDS (HIV) ou raiva podem ser pesquisadas muito melhor com microscópios eletrônicos.

No entanto, o microscópio eletrônico também tem algumas desvantagens. Por exemplo, os objetos que estão sendo examinados podem ser afetados pelo feixe de elétrons porque ele se aquece ou porque os elétrons rápidos colidem com átomos inteiros. Além disso, os custos de aquisição e manutenção de um microscópio eletrônico são muito altos. Por esse motivo, os instrumentos são utilizados principalmente por institutos de pesquisa ou prestadores de serviços privados.