À medida que os objetos que estudavam eram cada vez menores, os cientistas precisavam desenvolver ferramentas mais sofisticadas para vê-los. Os microscópios de luz não podem detectar objetos, como partículas individuais de vírus, moléculas e átomos, que estão abaixo de um certo limite de tamanho. Eles também não podem fornecer imagens tridimensionais adequadas. Microscópios eletrônicos foram desenvolvidos para superar essas limitações. Eles permitem que os cientistas examinem objetos muito menores do que aqueles que podem ser vistos com microscópios de luz e fornecem imagens nítidas tridimensionais deles.

Maior ampliação

O tamanho de um objeto que um cientista pode ver através de um microscópio de luz é limitado ao menor comprimento de onda da luz visível, que é de aproximadamente 0,4 micrômetros. Qualquer objeto com um diâmetro menor do que isso não refletirá a luz e, portanto, não será visível para um instrumento baseado em luz. Alguns exemplos de objetos tão pequenos são átomos individuais, moléculas e partículas de vírus. Os microscópios eletrônicos podem gerar imagens dessas coisas porque elas não dependem da luz do espectro visível para serem refletidas por elas. Em vez disso, elétrons de alta energia são aplicados à amostra a ser estudada, e o comportamento desses elétrons - como eles são refletidos e desviados pelo objeto - é detectado e usado para gerar uma imagem.

Profundidade Aprimorada of Field

A capacidade de um microscópio de luz para formar uma imagem tridimensional de objetos extremamente pequenos é limitada. Isso ocorre porque um microscópio de luz só pode se concentrar em um nível de espaço de cada vez. Observar um microorganismo relativamente grande em um microscópio demonstra esse efeito: uma camada do organismo estará em foco, mas suas outras camadas ficarão desfocadas e podem até interferir na parte focalizada da imagem. Os microscópios eletrônicos oferecem uma maior profundidade de campo do que os microscópios de luz, o que significa que várias camadas bidimensionais de um objeto podem estar em foco ao mesmo tempo, fornecendo uma imagem geral em qualidade tridimensional.

Controle de ampliação mais fino

O microscópio de luz típico pode ampliar apenas alguns níveis discretos. Por exemplo, os microscópios comuns de sala de aula do ensino médio podem ampliar os objetos em níveis de 10x, 100x e 400x, sem nada entre eles. Não deveria ser surpreendente que possa haver objetos microscópicos melhor visualizados com ampliações de 50x ou 300x, mas isso seria impossível com esse microscópio. Os microscópios eletrônicos, por outro lado, oferecem uma ampla gama de ampliações. Eles são capazes de fazer isso por causa da natureza de suas "lentes", que são eletroímãs cujas fontes de alimentação podem ser ajustadas para alterar suavemente as trajetórias dos elétrons que se dirigem ao detector para formar uma imagem.