Resolución del microscopio electrónico

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Si te gusta el mundo de la microscopía y aún no tienes claros algunos conceptos, te invitamos a leer este artículo en el que explicamos los mecanismos fundamentales que hacen posible que podamos ver las imágenes ampliadas en el microscopio electrónico.

Dos de los aspectos más importantes de cualquier microscopio a tener en cuenta son su poder de resolución y su poder de aumento. Estas características condicionan tanto su calidad como el tipo de muestra que es posible observar. Descubre en qué consisten…

Longitud de onda del microscopio electrónico

Para comprender el funcionamiento del microscopio electrónico y en qué se basa el aumento máximo y el poder de resolución, es importante aproximarse a otro concepto: la longitud de onda. 

La longitud de onda hace referencia a la distancia entre dos ciclos consecutivos. Si hablamos de luz, cada color tendría una longitud de onda específica. Es importante entender este concepto ya que está relacionado con el aumento máximo que un microscopio puede lograr.

Aumentos del microscopio electrónico

El aumento total de un microscopio muestra en qué medida puede aumentar la imagen, es decir, hasta cuantas veces más grande podemos observar la muestra. Este es uno de los aspectos más relevantes a tener en cuenta para escoger el tipo de microscopio necesario para el estudio del objeto en cuestión.

Podemos afirmar que el aumento máximo de un microscopio es inversamente proporcional a la longitud de onda del medio con el que se observa. Por tanto, cuanto menor sea la longitud de onda, mayor será la resolución. En este caso, menos es más. Puesto que la longitud de onda del movimiento del electrón es inversamente proporcional a su velocidad, al acelerar los electrones hasta alcanzar velocidades muy altas, conseguimos longitudes de onda muy cortas.

El haz de electrones atraviesa la muestra y la amplificación se produce por la acción de las lentes magnéticas que forman una imagen sobre una placa fotográfica o  pantalla sensible que envía la información al ordenador para poder visualizarla. Como no utiliza luz visible, las imágenes obtenidas serán en blanco y negro y tendrán que ser procesadas por un dispositivo, por ejemplo un pc, para poder verlas a color. 

Debido a la difracción de la luz, los microscopios ópticos poseen como máximo un aumento de 1.500x como consecuencia directa de la longitud de onda de la luz. Por el contrario, los microscopios electrónicos, que utilizan electrones en vez de luz, permiten iluminar la muestra con longitudes de onda mucho menores, hasta 100.000 veces más pequeñas, por lo que es posible alcanzar aumentos muy superiores. Como hemos comentado, se trata de una relación inversa: a menor longitud de onda, mayor potencia de ampliación. 

Esta potencia de ampliación del microscopio electrónico puede ser hasta 5.000 veces más potente que la del mejor de los microscopios ópticos. Si comparamos este aumento con el del propio ojo humano, nos encontramos con que el poder de aumento del microscopio electrónico puede ser más de 1.000.000 veces mayor.

Poder de resolución del microscopio electrónico

El poder de resolución de los microscopios ópticos es limitado, se encuentra alrededor de 200 nm (0.2 µm).  Este límite es consecuencia de la propia longitud de onda de la luz (0.4-0.7 µm).

Con el microscopio electrónico se produce una mejoría en la profundidad de campo, siendo cientos de veces mayor que la del microscopio óptico. 

Límite de resolución del microscopio electrónico

Otro de los conceptos importantes a valorar es el límite de resolución. Se trata de  la distancia mínima necesaria entre dos puntos para que puedan percibirse por separado. Cuanto menor es esa distancia, mayor es el poder de resolución necesario para apreciar los objetos individualmente.

Tanto el microscopio electrónico de transmisión (MET) como el microscopio electrónico de barrido poseen un límite de resolución de aproximadamente 2 nm, debido a las limitaciones de la lente empleada para dirigir los electrones hacia la muestra.

El microscopio electrónico permite diferenciar objetos separados 0,003 µm frente a la separación de 0,2 µm necesaria en el microscopio óptico y de 200 µm para el ojo humano. Sin duda, el microscopio electrónico ha hecho posible un importante incremento en el poder de resolución, además de haber supuesto un gran avance en el mundo de la microscopía.

Queda claro que el microscopio electrónico es un excelente recurso para estudiar objetos de pequeño tamaño con una alta resolución y calidad, ya que nos permite ampliar el objeto de estudio mucho más que otras herramientas sin que por ello exista una pérdida de resolución de imagen, mostrando los objetos con gran nitidez y claridad.