光・電子顕微鏡|電子・光顕微鏡

顕微鏡には、大きく分けて光学顕微鏡と電子顕微鏡があります。ここでは、この2種類の顕微鏡の機能、共通点、そして最後に相違点を説明します。

光学顕微鏡

顕微鏡は、肉眼では見えない小さなものを見るための機器です。光学顕微鏡の中で最も単純なものは、両凸レンズ1枚で構成される単純レンズ顕微鏡である。このようなシンプルなレンズ顕微鏡で、物体を拡大することができます。しかし、倍率が小さく、画像の歪みも大きい。その後、複眼顕微鏡が開発された。通常の光学顕微鏡は、いくつかの光学素子を備えています。すなわち、ミラー、顕微鏡スライド、対物レンズ、接眼レンズである。凹面鏡は、外部光源からの光を集め、スライド上に置かれた試料に集光します。スライドは透明なガラス製です。ガラスを通過した光は、試料を通過して対物レンズに入ります。対物レンズは、接眼レンズで集めた光を再集束させるものです。接眼レンズは、目やカメラで見るための画像を生成します。この顕微鏡で観察できるのは、光を通す試料だけであることに注意が必要です。細菌培養や菌類などの生きた試料を観察できる顕微鏡です。従来のレンズ系では、技術的な制約から200nmまでの解像度しか得られなかった。通常の顕微鏡の有効倍率は約2000倍です。

電子顕微鏡

光学顕微鏡で述べたように、顕微鏡にはいくつかの要件があります。これらは、観察・焦点合わせの方法として究極の条件といえるでしょう。電子顕微鏡で使用される観察・分析方法は、電子ビームである。電子ビームが物質に当たると、この物質によってビームが散乱される。この散乱パターンが、最終的な画像形成の基礎となる。電子ビームは、光学顕微鏡の光学レンズと同じように、電磁コイルを通して集束される。集束電子ビームを試料の各点に当てることで、試料全体の回折パターンを得ることができる。この回折パターンを光学画像として処理し、人間の目で観察したり、コンピューターで研究したりすることができるのです。原子はそれぞれ電子を散乱させるため、空気の分子が発するノイズを低減するために真空が必要です。電子線は生物を見かけ上殺してしまうし、真空が必要なので、生きた試料を電子顕微鏡で観察することはできない。電子顕微鏡の倍率は100万倍まで、分解能は50μmまで可能です。