प्रकाश माइक्रोस्कोपी और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में क्या अंतर है?
एक सामान्य ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप एक नमूने को रोशन करने के लिए दृश्यमान प्रकाश का उपयोग करता है और नमूने की छवि को बड़ा करने के लिए ग्लास लेंस की एक श्रृंखला का उपयोग करता है। चूँकि आप प्रकाश का उपयोग कर रहे हैं, इसलिए आप नमूने को परिवेशी वायु में माइक्रोस्कोप के नीचे रख सकते हैं, या कुछ अनुप्रयोगों के लिए, पानी या तेल की थोड़ी मात्रा में रख सकते हैं। मिश्रित प्रकाश माइक्रोस्कोपी के लिए, हमें आमतौर पर नमूने को पतला रखने की आवश्यकता होती है क्योंकि हम चाहते हैं कि प्रकाश इसके माध्यम से गुजरे ताकि हम आंतरिक विवरण देख सकें। इसका मतलब आमतौर पर नमूने के वर्गों को काटना होता है, लेकिन नमूने के आधार पर, वर्गों की मोटाई लगभग 1 से 20 माइक्रोन हो सकती है। स्टीरियो या विच्छेदन प्रकाश माइक्रोस्कोपी के साथ, ऐसी कोई आवश्यकता नहीं है क्योंकि आप आमतौर पर नमूने की सतह को ही देख रहे होते हैं। ऐपिस के माध्यम से ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में आवर्धित छवि का निरीक्षण करें,
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप रोशनी के रूप में इलेक्ट्रॉनों की एक सावधानीपूर्वक नियंत्रित किरण का उपयोग करते हैं। किरण को विद्युत चुम्बकीय लेंसों की एक श्रृंखला द्वारा नियंत्रित और केंद्रित किया जाता है, जो अनिवार्य रूप से एक केंद्रीय छेद के साथ शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय कॉइल हैं, जिसके माध्यम से इलेक्ट्रॉन गुजरते हैं। लेंस नमूने पर पड़ने वाली प्रकाश किरण को नियंत्रित करता है और नमूने की छवि को भी बड़ा करता है। चूंकि आप एक इलेक्ट्रॉन बीम के साथ काम कर रहे हैं, इसलिए पूरे इलेक्ट्रॉन ऑप्टिकल सिस्टम को उच्च वैक्यूम में होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि नमूना वैक्यूम वातावरण के लिए उपयुक्त होना चाहिए। एक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (TEM) में, इलेक्ट्रॉनों को नमूने से गुजरना चाहिए, इसलिए नमूना बहुत पतला होना चाहिए, 0.1 माइक्रोन से कम। बढ़ाई गई छवियों को एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर देखा जाता है, लेकिन स्क्रीन के नीचे या ऊपर लगे CCD कैमरे से रिकॉर्ड किया जा सकता है।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM) एक तरह से ऑप्टिकल विच्छेदन माइक्रोस्कोप के समान है, जिसमें आप नमूने की सतह को बहुत सावधानी से देख रहे हैं, इसलिए इसे पतला होना जरूरी नहीं है। SEM में, नमूने को एक बारीक केंद्रित इलेक्ट्रॉन बीम के साथ स्कैन किया जाता है, इसलिए नमूना उच्च वैक्यूम का सामना करने में सक्षम होना चाहिए और उचित रूप से प्रवाहकीय होना चाहिए। (ऐसा इसलिए है क्योंकि आप नमूने में इलेक्ट्रॉनों की एक धारा डाल रहे हैं, और करंट को दूर ले जाना चाहिए।) SEM नमूनों को अक्सर कार्बन या धातु (जैसे सोना या क्रोमियम) की एक बहुत पतली परत के साथ लेपित किया जाता है ताकि उन्हें प्रवाहकीय बनाया जा सके।
उपरोक्त टिप्पणियाँ भौतिक उपकरणों में अंतर का वर्णन करती हैं, और मैंने यह भी उल्लेख नहीं किया कि इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से बड़े और अधिक जटिल होते हैं। लेकिन प्रकाश और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के बीच मुख्य अंतर रिज़ॉल्यूशन है - बहुत छोटे विवरणों को हल करने की क्षमता। रिज़ॉल्यूशन अंततः ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी में प्रकाश की तरंग दैर्ध्य और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में इलेक्ट्रॉन बीम के प्रभावी तरंग दैर्ध्य द्वारा सीमित होता है। चूंकि दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य लगभग {{0}} नैनोमीटर की सीमा में होती है, इसलिए ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी का इष्टतम रिज़ॉल्यूशन लगभग 200 नैनोमीटर (0.2 माइक्रोमीटर) होता है। 200 किलोवोल्ट पर संचालित एक TEM के लिए, इलेक्ट्रॉन बीम की तरंग दैर्ध्य 0.0025 नैनोमीटर होती है
चूँकि आवर्धन केवल इस बात का अनुपात है कि कोई वस्तु आँख या स्क्रीन को उसके वास्तविक आकार की तुलना में कैसी दिखाई देती है, इसका मतलब है कि एक बहुत अच्छे ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का अधिकतम आवर्धन 1000-2000x है और उच्च गुणवत्ता वाले TEM का अधिकतम उपलब्ध आवर्धन 1-2 मिलियन गुना है। SEM के लिए, ऐसे कई अन्य कारक हैं जो रिज़ॉल्यूशन को प्रभावित करते हैं, और अधिकतम उपलब्ध आवर्धन संभवतः 300,000x के आसपास है।
जैसा कि आप देख सकते हैं, प्रकाश और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के बीच वास्तव में कई अंतर हैं, जिनमें से मुख्य है रिज़ॉल्यूशन का मुद्दा। व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए, किस प्रकार के उपकरण का उपयोग करना है, इसका चुनाव अंततः आवश्यक रिज़ॉल्यूशन और आवर्धन और नमूना तैयार करने की आसानी पर निर्भर करेगा।
