一文理清两种显微镜的关键不同

liukai

　　很多上过生物实验课的人都接触过光学显微镜，对电子显微镜却总觉得“高大上”，其实两者的核心区别藏在基础原理里，不是遥不可及的知识点。光学显微镜厂家https://www.sunny-instrument.com/product/宁波舜宇仪器有限公司主要从事显微光学及视觉系统方案的研发制造服务，显微镜、聚焦光学显微镜、显微扫描系统、数字病理扫面议、超精深显微镜、工业装备及医疗装备。广泛应用于生命科学、医学诊断、检验检疫、材料分析、半导体检测、工业检测等领域。

　　成像原理的本质差异

　　光学显微镜靠可见光（波长400-700纳米）照射样本，通过玻璃透镜折射光线，最终形成可见光影像，能直接看到样本的颜色和表面轮廓；电子显微镜用波长极短的电子束（仅0.001-0.01纳米）代替可见光，靠电磁线圈聚焦电子，电子与样本作用产生信号后转化为图像，看不到颜色，只能靠灰度区分结构。比如看洋葱表皮细胞的淡蓝色细胞核，光学镜就能清晰呈现，而新冠病毒的冠状凸起，只有电子镜能捕捉到。

　　光源与透镜系统的区别

　　光学显微镜的光源是卤素灯或LED灯，透镜是普通玻璃材质，镜筒开放，不需要真空环境；电子显微镜的光源是电子枪，透镜是电磁线圈，且必须在高真空腔工作——因为电子极易被空气分子散射，一旦漏气电子束就会紊乱，这也是电子镜不能观察活样本的重要原因。

　　放大与分辨率的上限不同

　　光学显微镜的最大放大倍数通常在1000-2000倍，分辨率约0.2微米，刚好能看清细胞级结构，比如观察红细胞的双凹圆盘形态；电子显微镜的放大倍数可达几十万甚至上百万倍，分辨率低至0.1纳米，能看清病毒颗粒、蛋白质分子甚至原子排列，比如研究石墨烯的原子层结构，就得用透射电子显微镜。

　　样本制备的要求差异

　　光学显微镜的样本制备简单，只要把洋葱表皮、口腔上皮细胞放在载玻片上，滴生理盐水或染色剂就能观察，活样本也可以；电子显微镜的样本处理复杂，需要固定、脱水、包埋、切片，扫描电镜还要给样本喷薄金，透射电镜要切几十纳米厚的超薄切片，且样本必须是死的，真空环境会让活细胞破裂。

　　实际应用场景的区别

　　光学显微镜多用于日常教学、临床病理检测，比如医生看病理切片判断是否有癌细胞；电子显微镜多用于前沿科研，比如材料科学观察纳米材料结构，病毒学解析病毒精细形态，2020年新冠疫情初期，正是用透射电镜拍到了新冠病毒的表面棘突，为疫苗研发提供了关键依据。