Karena objek yang mereka pelajari terus lebih kecil dan lebih kecil, para ilmuwan harus mengembangkan alat yang lebih canggih untuk melihatnya. Mikroskop cahaya tidak dapat mendeteksi benda, seperti partikel virus individual, molekul, dan atom, yang berada di bawah ambang batas tertentu.
Mereka juga tidak bisa memberikan gambar tiga dimensi yang memadai. Mikroskop elektron dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan ini. Mereka memungkinkan ilmuwan untuk meneliti benda-benda yang jauh lebih kecil daripada yang dimungkinkan untuk dilihat dengan mikroskop cahaya dan memberikan gambar tiga dimensi yang tajam dari mereka.
Pembesaran lebih besar
Ukuran objek yang dapat dilihat ilmuwan melalui mikroskop cahaya terbatas pada panjang gelombang cahaya tampak terkecil, yaitu kira-kira 0,4 mikrometer. Benda dengan diameter lebih kecil dari ini tidak akan memantulkan cahaya dan oleh karena itu tidak terlihat oleh instrumen berbasis cahaya. Beberapa contoh benda kecil seperti atom individu, molekul, dan partikel virus. Mikroskop elektron dapat menghasilkan gambar dari benda-benda ini karena tidak bergantung pada cahaya dari spektrum yang terlihat agar tercermin olehnya. Sebagai gantinya, elektron energi tinggi diaplikasikan pada sampel untuk dipelajari, dan perilaku elektron ini – bagaimana pantulannya dan dibelokkan oleh objek – terdeteksi dan digunakan untuk menghasilkan gambar.
Peningkatan Kedalaman Lapangan
Kemampuan mikroskop cahaya untuk membentuk gambar tiga dimensi dari objek yang sangat kecil terbatas. Ini karena mikroskop cahaya hanya bisa fokus pada satu tingkat ruang pada satu waktu. Melihat mikroorganisme yang relatif besar di bawah mikroskop semacam itu menunjukkan efek ini: Satu lapisan organisme akan menjadi fokus, namun lapisan lainnya akan kabur dari fokus, dan mereka bahkan dapat mengganggu bagian gambar yang terfokus. Mikroskop elektron menawarkan kedalaman bidang yang lebih besar daripada yang dilakukan mikroskop cahaya, yang berarti bahwa beberapa lapisan dua dimensi dari suatu benda dapat menjadi fokus sekaligus, memberikan gambaran keseluruhan dalam kualitas tiga dimensi.
Pembesaran yang Lebih Baik
Mikroskop cahaya yang umum dapat memperbesar hanya pada beberapa tingkat diskrit. Misalnya, mikroskop kelas SMA yang umum dapat memperbesar benda pada tingkat 10x, 100x, dan 400x, tanpa ada angka di antaranya. Seharusnya tidak mengherankan bahwa mungkin ada benda mikroskopis yang paling banyak dilihat pada perbesaran 50x atau 300x, namun ini tidak dapat diraih dengan mikroskop semacam itu. Mikroskop elektron, di sisi lain, menawarkan rentang perbesaran yang mulus. Mereka mampu melakukan ini karena sifat “lensa” mereka, yang merupakan elektromagnet dengan pasokan listriknya dapat disesuaikan untuk memperlancar dengan lancar lintasan elektron yang menuju ke detektor untuk membentuk gambar.