Les microscopes optiques présentaient plusieurs inconvénients, ce qui a conduit à l'invention du microscope électronique. La diffraction des photons était la base des microscopes optiques.
Le concept du microscope électronique est né lorsqu'il a été découvert qu'il était également possible de réaliser une diffraction à l'aide d'électrons.
La longueur d'onde des électrons est nettement inférieure à celle des photons car les électrons ont une masse nettement supérieure à celle des protons.
En conséquence, les électrons diffractent moins que les photons. Un microscope électronique utilise ce principe pour produire des images plus nettes qui peuvent être agrandies bien plus qu'un microscope optique.
Deux types de microscopes électroniques sont les plus couramment utilisés : les microscopes électroniques à balayage (MEB) et les microscopes électroniques à transmission (TEM).
Faits marquants
- Les microscopes électroniques à balayage créent des images en balayant un faisceau d'électrons focalisé sur la surface de l'échantillon, fournissant une topographie de surface détaillée.
- Les microscopes électroniques transmettent des électrons à travers un échantillon mince, générant des images haute résolution des structures internes.
- Les microscopes électroniques à balayage offrent une plus grande profondeur de champ que les microscopes électroniques à transmission, permettant une imagerie en trois dimensions.
Microscope électronique à balayage vs microscope électronique à transmission
La différence entre le microscope électronique à balayage et le microscope électronique à transmission est que les microscopes électroniques à balayage produisent des images de surface en réfléchissant les électrons de la surface de l'échantillon. En revanche, les microscopes électroniques à transmission produisent une photo interne du modèle en émettant des électrons qui le traversent.
Un SEM éjecte une image raffinée et ciblée faisceau d'électrons vers un échantillon. Ces électrons sont capturés après avoir été réfléchis par la surface de l'échantillon.
Une image agrandie est créée lorsque les électrons interagissent avec la surface de l'échantillon. Une version agrandie de la surface de l'échantillon peut être produite jusqu'à 2,000,000 XNUMX XNUMX fois.
Un TEM est un microscope électronique qui émet un large faisceau d'électrons. Les électrons sont capturés après avoir traversé ce faisceau, pénétrant tout l'échantillon.
Des images du spécimen sont ainsi obtenues, montrant sa structure interne détaillée. Cette image peut être agrandie jusqu'à 50,000,000 XNUMX XNUMX fois.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Microscope électronique à balayage | Microscope électronique à transmission |
|---|---|---|
| Définition | Les électrons éjectés par les TEM traversent tout l'échantillon ; c'est-à-dire qu'ils le pénètrent. | Des faisceaux d'électrons raffinés et focalisés sont émis par les SEM. |
| Image produite | Les SEM produisent des images topographiques ou de surface des spécimens. | Les TEM fournissent des images internes détaillées de l'échantillon. |
| Les TEM peuvent produire des images 3D. | Les SEM produisent des images topographiques ou de surface des spécimens. | Les électrons sont émis par les TEM dans un large faisceau. |
| Résolution | Les images produites ont une faible résolution. | Les images produites ont une haute résolution. |
| Dimensions de l'image | Seules les images 2D peuvent être produites par les SEM. | Des images 3D peuvent être produites par des TEM. |
| Vitesse | Les SEM traitent plus rapidement les images. | Les TEM traitent les images à un rythme plus lent. |
| Grossissement | Les SEM ont une puissance de grossissement allant jusqu'à 2,000,000 XNUMX XNUMX. | La puissance de grossissement des TEM peut atteindre 50,000,000 XNUMX XNUMX fois. |
| Répartition des échantillons | Pour le grossissement, les SEM ne nécessitent pas beaucoup de préparation d'échantillon. | Il est nécessaire de préparer l'échantillon pour le grossissement en TEM. |
| Prix | Le coût d'exploitation des SEM est faible. | Les TEM ont des coûts de fonctionnement élevés. |
| Compétences requises | Les SEM sont faciles à utiliser et ne nécessitent pas de compétences spécialisées pour fonctionner. | Les TEM sont des appareils compliqués qui nécessitent un certain niveau de formation pour fonctionner. |
Qu'est-ce qu'un microscope électronique à balayage ?
Un microscope électronique à balayage (SEM) utilise des électrons pour éclairer un spécimen et produire une image agrandie. Il utilise un canon à électrons pour éjecter les électrons du modèle.
Un faisceau d'électrons est émis par le canon. Le SEM émet des électrons dans un faisceau raffiné et focalisé.
Par rapport à un microscope optique, qui peut également grossir considérablement, le SEM peut créer une image à plus haute résolution.
Les électrons éjectés par les SEM sont réfléchis par la surface, ils ne pénètrent donc pas dans l'échantillon. À l'aide d'un SEM, les échantillons peuvent être imagés topographiquement ou en surface.
Les SEM émettent des faisceaux d'électrons raffinés et focalisés. Les images qu'ils produisent sont de faible résolution.
Les SEM ne peuvent produire que des images bidimensionnelles. Ces appareils traitent les images plus rapidement.
La grossissement les puissances des SEM peuvent atteindre jusqu'à 2,000,000 XNUMX XNUMX. Les SEM ne nécessitent pas beaucoup de préparation d'échantillon avant le grossissement.
Ils sont relativement peu coûteux à exploiter. Le marketing par moteur de recherche est facile à utiliser et ne nécessite pas de compétences spécialisées pour fonctionner.
Qu'est-ce qu'un microscope électronique à transmission ?
Un autre type de microscope électronique est le microscope électronique à transmission.
Son pouvoir de résolution est bien supérieur à celui d'un projecteur de photons car il crée des images en projetant des électrons plutôt que des photons.
Les TEM émettent des faisceaux d'électrons sous la forme de larges faisceaux d'électrons. Les électrons éjectés par les TEM traversent tout l'échantillon, ils le pénètrent donc.
Ces images donnent une vue détaillée de la structure interne de l'échantillon.
Il y a un haut degré de résolution dans les images produites. Il est possible de créer des images 3D avec des TEM.
La puissance de grossissement des TEM atteint 50,000,000 XNUMX XNUMX fois. Les TEM traitent les images plus lentement.
Dans les TEM, l'échantillon doit être préparé pour le grossissement. Les coûts de fonctionnement des TEM sont élevés.
Il y a une certaine formation nécessaire pour faire fonctionner les TEM car ce sont des appareils compliqués.
Principales différences entre le microscope électronique à balayage et le microscope électronique à transmission
- Les SEM émettent des faisceaux d'électrons raffinés et focalisés réfléchis par la surface de l'échantillon. En revanche, les TEM émettent des électrons dans un large faisceau qui traverse tout l'échantillon, le pénétrant ainsi.
- Les SEM produisent des images topographiques ou de surface à basse résolution des spécimens, tandis que les TEM produisent des images détaillées à haute résolution de l'intérieur du spécimen.
- Le SEM traite les images plus rapidement et a une puissance de grossissement allant jusqu'à 2,000,000 50,000,000 XNUMX, tandis que le TEM traite les images à un rythme plus lent et a une puissance de grossissement allant jusqu'à XNUMX XNUMX XNUMX.
- Les SEM ont un faible coût d'exploitation, tandis que les TEM ont un coût d'exploitation élevé.
- Un SEM est facile à utiliser et ne nécessite pas de compétences spécifiques pour fonctionner, tandis qu'un TEM est un appareil complexe nécessitant une certaine formation pour fonctionner.
- https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0508-3443/6/11/304/meta
- https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4757-2519-3_1
Dernière mise à jour : 04 juillet 2023
J'ai mis tellement d'efforts à écrire ce billet de blog pour vous apporter de la valeur. Cela me sera très utile, si vous envisagez de le partager sur les réseaux sociaux ou avec vos amis/famille. LE PARTAGE C'EST ♥️
Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
Cet article est un peu difficile à suivre et certaines parties semblent trop compliquées. Une approche plus simple aurait été plus accessible.
L'explication fournie est très informative et techniquement précise. Cela ajoute beaucoup à la compréhension du sujet.
Je trouve l'explication de l'article plutôt pédante. Cela aurait pu être un peu simplifié pour un public plus large.
Un article intéressant et complet qui donne un aperçu détaillé du sujet. Je dirais que c'est suffisamment approfondi pour donner probablement une compréhension assez solide des SEM et des TEM.
Cet article donne un aperçu fascinant du monde de la microscopie électronique. La rigueur et la profondeur de l'explication sont vraiment louables.
L'article propose une explication très détaillée des différences entre les SEM et les TEM. C'est une excellente référence pour les scientifiques.
Je suis absolument d'accord avec vous. L'auteur a fait un excellent travail en expliquant ce sujet complexe de manière très claire.