इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन से बहुत अधिक क्यों होता है?
क्योंकि इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी इलेक्ट्रॉन किरणों का उपयोग करते हैं और प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शी दृश्य प्रकाश का उपयोग करते हैं, तथा इलेक्ट्रॉन किरणों की तरंगदैर्घ्य दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्घ्य से छोटी होती है, इसलिए इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का रिज़ोल्यूशन प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शी की तुलना में बहुत अधिक होता है।
सूक्ष्मदर्शी का रिज़ोल्यूशन, नमूने से गुजरने वाली इलेक्ट्रॉन किरण के आपतित शंकु कोण और तरंगदैर्घ्य से संबंधित होता है।
दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्घ्य लगभग 30 से 700 नैनोमीटर होती है, तथा इलेक्ट्रॉन बीम की तरंगदैर्घ्य त्वरक वोल्टेज से संबंधित होती है। तरंग-कण द्वैत के सिद्धांत के अनुसार, उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनों की तरंगदैर्घ्य दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्घ्य से कम होती है, तथा माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन उपयोग की जाने वाली तरंगदैर्घ्य द्वारा सीमित होता है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन (0.2 नैनोमीटर) ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन (200 एनएम) से बहुत अधिक होता है।
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी तकनीक का अनुप्रयोग ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप पर आधारित है। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन {{0}}.2μm है, और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन 0.2nm है। यानी ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के आधार पर ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का आवर्धन 1000 गुना है।
यद्यपि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का रिज़ोल्यूशन ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी की तुलना में बहुत अधिक है, फिर भी इसमें कुछ नुकसान हैं:
1. इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, नमूने को निर्वात में देखा जाना चाहिए, इसलिए जीवित नमूनों को नहीं देखा जा सकता है। प्रौद्योगिकी की उन्नति के साथ, पर्यावरण स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी धीरे-धीरे जीवित नमूनों के प्रत्यक्ष अवलोकन को सक्षम करेगी;
2. नमूने को संसाधित करते समय, ऐसी संरचनाएं उत्पन्न हो सकती हैं जो नमूने में मूल रूप से नहीं होती हैं, जिससे बाद में छवि का विश्लेषण करना अधिक कठिन हो जाता है;
3. अत्यंत मजबूत इलेक्ट्रॉन बिखरने की क्षमता के कारण, द्वितीयक विवर्तन होने की संभावना होती है;
4. क्योंकि यह एक त्रि-आयामी वस्तु की दो-आयामी समतल प्रक्षेपण छवि है, कभी-कभी छवि अद्वितीय नहीं होती है;
5. चूँकि ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप केवल बहुत पतले नमूनों का ही निरीक्षण कर सकते हैं, पदार्थ की सतह की संरचना पदार्थ के अंदरूनी भाग की संरचना से भिन्न हो सकती है;
6. अति-पतले नमूनों (100 नैनोमीटर से नीचे) के लिए, नमूना तैयार करने की प्रक्रिया जटिल और कठिन है, और नमूना तैयार करने से नुकसान हो सकता है;
7. इलेक्ट्रॉन बीम टकराव और गर्म होने से नमूने को नष्ट कर सकता है;
8. इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप खरीदने और उसके रखरखाव की कीमत अपेक्षाकृत अधिक है।
