O mundo dos muito pequenos se abriu aos olhos da humanidade em 1595, quando Zaccharias Janssen inventou o primeiro microscópio de luz moderno. Esse tipo de microscópio usa a luz dispersa por lentes de vidro ou plástico para ampliar um objeto até 2000 vezes o seu tamanho normal. No entanto, à medida que a ciência avançava ao longo dos séculos, surgiu a necessidade de um microscópio mais forte capaz de ver objetos cada vez menores. Entre no microscópio eletrônico.
O primeiro microscópio eletrônico foi patenteado em 1931 por Reinhold Rundenberg, da Siemens. Enquanto o primeiro era muito menos poderoso, os microscópios eletrônicos modernos podem ampliar uma imagem até dois milhões de vezes o seu tamanho original. Para se ter uma ideia da escala, um microscópio eletrônico é capaz de ver ácidos nucleicos individuais, os blocos de construção do nosso DNA.
Um microscópio eletrônico produz sua imagem ultrafina passando um feixe de partículas de elétrons através de lentes eletrostáticas ou eletromagnéticas, semelhante ao princípio de um microscópio óptico. No entanto, como o comprimento de onda de um feixe de elétrons é muito menor. Um comprimento de onda menor significa uma resolução mais alta.
Microscópios eletrônicos são uma categoria geral em que existem várias variedades. Os dois mais comuns são os microscópios eletrônicos de transmissão e os microscópios eletrônicos de varredura. Ambos usam um feixe de elétrons para visualizar os muito pequenos, mas o feixe age de maneiras diferentes.
Um microscópio eletrônico de transmissão usa um feixe de alta potência para disparar essencialmente elétrons através do objeto. O feixe de elétrons passa primeiro através de uma lente condensadora, a fim de concentrar o feixe no objeto. Então o feixe atravessa o objeto. Alguns elétrons passam por todo o caminho; outros atingem moléculas no objeto e se dispersam. O feixe modificado passa através de uma lente objetiva, uma lente do projetor e para uma tela fluorescente onde a imagem final é observada. Como o feixe de elétrons passa inteiramente pelo objeto, o padrão de dispersão fornece ao observador uma visão abrangente do interior do objeto.
Um microscópio eletrônico de varredura não usa um feixe de elétrons concentrado para penetrar no objeto, como um microscópio eletrônico de transmissão. Em vez disso, ele varre um raio através do objeto. Durante a varredura, o feixe perde energia em diferentes quantidades, de acordo com a superfície em que está. Um microscópio eletrônico de varredura mede a energia perdida para criar uma imagem tridimensional da superfície de um objeto. Embora não seja tão poderoso quanto um microscópio eletrônico de transmissão, um microscópio eletrônico de varredura é capaz de produzir imagens ampliadas abrangentes de objetos muito maiores, como o de uma formiga.
Recentemente, outros microscópios eletrônicos foram desenvolvidos que combinam tecnologias de transmissão e varredura. No entanto, todos os microscópios eletrônicos, transmissão, varredura ou outros métodos empregam o princípio básico de ampliar um objeto através do uso de um feixe de elétrons.
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