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Quando vediamo delle immagini super ravvicinate di insetti, della struttura interna delle cellule o addirittura immagini di singole molecole, si tratta quasi sempre di immagini raccolte grazie all'uso di microscopi elettronici. Vediamo insieme di cosa si tratta e come funzionano!Il microscopio elettronico è un microscopio che illumina utilizzando un fascio di elettroni accelerati. Viene utilizzato per studiare e identificare le…
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Jetzt kostenlos anmeldenQuando vediamo delle immagini super ravvicinate di insetti, della struttura interna delle cellule o addirittura immagini di singole molecole, si tratta quasi sempre di immagini raccolte grazie all'uso di microscopi elettronici. Vediamo insieme di cosa si tratta e come funzionano!
Il microscopio elettronico è un microscopio che illumina utilizzando un fascio di elettroni accelerati. Viene utilizzato per studiare e identificare le strutture di oggetti molto piccoli. Poiché la lunghezza d'onda della luce è 100 000 volte superiore a quella di un elettrone, i microscopi ottici non possono essere utilizzati per identificare determinate strutture.
Fig. 1 - Un microscopio elettronico in uso.
Le strutture di una varietà di campioni biologici e inorganici vengono esaminate con il microscopio elettronico. Questi campioni includono cellule, campioni bioptici, cristalli, metalli, grandi molecole, microrganismi, ecc.I microscopi elettronici vengono utilizzati per creare micrografie elettroniche catturando immagini con speciali fotocamere digitali.
Il primo prototipo di microscopio elettronico (che fu la prima dimostrazione pratica del funzionamento di un microscopio elettronico) fu sviluppato da Ernst Ruska nel 1931. Più tardi, nello stesso anno, Reinhold Rudenberg ottenne un brevetto per il microscopio elettronico.
Mentre le prime immagini di un prototipo di microscopio elettronico furono ottenute nel 1932 da Ernst Ruska, utilizzando i concetti del brevetto di Rudenberg, il primo microscopio elettronico con una risoluzione superiore a quella di un microscopio ottico fu costruito, sempre da Ernst Ruska, nel 1933.
Il primo microscopio elettronico commerciale, tuttavia, fu prodotto da Siemens nel 1938. All'epoca il direttore scientifico era Reinhold Rudenberg.
Anche se i microscopi elettronici utilizzati oggi sono in grado di creare ingrandimenti di quasi due milioni di volte (la capacità di un microscopio di generare un'immagine di un oggetto in scala maggiore o minore rispetto alle sue dimensioni reali), la tecnologia rimane basata sul prototipo di Ernst Ruska.
Esistono due tipi di microscopi elettronici attualmente utilizzati: il microscopio elettronico a trasmissione e il microscopio elettronico a scansione. Entrambi hanno i loro vantaggi e le loro aree di utilizzo.
Il microscopio elettronico a trasmissione (TEM) è la prima forma originale di microscopio elettronico. Crea un'immagine illuminando il campione con un fascio di elettroni ad alta tensione e viene utilizzato in diversi campi, come le nanotecnologie, la medicina, l'analisi forense, l'industria, l'istruzione, ecc.
Vediamo come funziona passo-passo.
Fig. 2 - Rappresentazione schematica del funzionamento di un microscopio elettronico.
Il microscopio elettronico a scansione (SEM) sonda il campione con un fascio di elettroni concentrato che viene scansionato su una regione rettangolare del campione per ottenere immagini, ed è utilizzato nel controllo qualità, nell'analisi dei guasti e nella scienza dei materiali per la ricerca.
Vediamo passo per passo come funziona un microscopio elettronico a scansione.
Vediamo quali sono i vantaggi e gli svantaggi dei microscopi elettronici, rispetto ai microscopi ottici classici.
I microscopi elettronici presentano diversi vantaggi rispetto ai microscopi ottici.
L'uso dei microscopi elettronici presenta anche alcuni svantaggi:
Il microscopio elettronico è usato per studiare la struttura di una varietà di campioni biologici e inorganici, tra cui cellule, cristalli, metalli, molecole e microrganismi.
Il microscopio ottico si basa solo su un sistema di lenti e della luce, mentre il microscopio elettronico usa dei fasci di elettroni per raccogliere delle immagini ad alta risoluzione dei campioni.
Un microscopio elettronico può generare ingrandimenti di quasi due milioni di volte.
Il microscopio elettronico a scansione (SEM) è utilizzato nel controllo qualità, nell'analisi dei guasti e nella scienza dei materiali per la ricerca.
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