STEP #04 - Il principio fisico
Il primo microscopio elettronico utilizzava due lenti magnetiche e tre anni dopo ne fu aggiunta una terza che consentì di raggiungere la risoluzione dei 100 nm, pari a due volte quella del migliore microscopio ottico. Oggi, impiegando fino a 5 lenti magnetiche, si raggiunge la risoluzione del nm!
Molto interessante per osservare il funzionamento pratico dello strumento è la seguente immagine:
Per la progettazione dei microscopi elettronici sono importanti le ricerche del fisico francese de Broglie: egli infatti formulò l’ipotesi che anche le particelle materiali potevano comportarsi come i fasci di luce ed essere quindi dotate di proprietà fisiche ondulatorie.
Il microscopio si basa sul fatto che il potere di risoluzione è inversamente proporzionale alla lunghezza d'onda della radiazione utilizzata, che è minore per un fascio di elettroni rispetto a uno di fotoni, permettendo un guadagno di parecchi ordini di grandezza.
In questo tipo di microscopio, gli elettroni vengono accelerati nel vuoto fino a quando la loro lunghezza d'onda è estremamente corta, solo un centomillesima quella della luce bianca. I fasci di questi elettroni in rapido movimento sono focalizzati su un campione cellulare e vengono assorbiti o dispersi dalle parti della cellula in modo da formare un'immagine su una lastra fotografica sensibile agli elettroni. Quindi, al posto di una sorgente di luce è presente la sorgente di elettroni costituita da un filamento di tungsteno.
l=h/p in cui: "l" è la lunghezza d'onda, "h" è la costante di Planck (6,63x10-34 Js cioè Joulexsecondo) e "p" è la quantità di moto (o meglio il suo modulo o valore assoluto, in quanto si tratta di una grandezza vettoriale) p=mv, dove m è la massa e v la velocità del corpo.
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