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À medida que os objetos que eles estudaram foram ficando cada vez menores, os cientistas tiveram que desenvolver ferramentas mais sofisticadas para vê-los. Os microscópios de luz não podem detectar objetos, como partículas, moléculas e átomos de vírus individuais 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 são possíveis de serem vistos com microscópios de luz e fornecem imagens tridimensionais nítidas 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 micrômetro. Qualquer objeto com um diâmetro menor que esse não refletirá a luz e, portanto, não será visível para um instrumento baseado em luz. Alguns exemplos desses objetos pequenos são átomos, moléculas e partículas de vírus individuais. Microscópios eletrônicos podem gerar imagens dessas coisas porque elas não dependem da luz do espectro visível a ser refletida por elas. Em vez disso, elétrons de alta energia são aplicados à amostra a ser estudada, e o comportamento desses elétrons - como são refletidos e desviados pelo objeto - é detectado e usado para gerar uma imagem.
Profundidade de campo aprimorada
A capacidade de um microscópio óptico de formar uma imagem tridimensional de objetos extremamente pequenos é limitada. Isso ocorre porque um microscópio óptico pode se concentrar apenas em um nível de espaço por vez. Observar um microorganismo relativamente grande sob um microscópio demonstra o seguinte efeito: Uma camada do organismo estará focada, mas as outras camadas ficarão desfocadas e elas podem até interferir na parte focalizada da imagem. Os microscópios eletrônicos oferecem uma profundidade de campo maior 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 óptico típico pode aumentar o zoom em apenas alguns níveis distintos. Por exemplo, os microscópios comuns de sala de aula do ensino médio podem ampliar objetos em níveis de 10x, 100x e 400x, sem nada no meio. Não deve surpreender que possa haver objetos microscópicos melhor visualizados em ampliações de 50x ou 300x, mas isso seria inatingível com esse microscópio. Os microscópios eletrônicos, por outro lado, oferecem uma amplitude suave de ampliações. Eles são capazes de fazer isso devido à natureza de suas "lentes", que são eletroímãs cujas fontes de alimentação podem ser ajustadas para alterar suavemente as trajetórias dos elétrons em direção ao detector para formar uma imagem.