Interação do feixe de elétrons com a amostra
Um microscópio eletrônico é um microscópio que utiliza um feixe de elétrons acelerados como fonte de iluminação. Como o comprimento de onda de um elétron pode ser até 100.000 vezes menor que o dos fótons da luz visível, os microscópios eletrônicos possuem um poder de resolução maior que os microscópios ópticos e podem revelar a estrutura de objetos menores.
Os microscópios eletrônicos são usados para investigar a ultraestrutura de uma ampla gama de espécimes biológicos e inorgânicos, incluindo microrganismos, células, moléculas grandes, amostras de biópsia, metais e cristais. Industrialmente, os microscópios eletrônicos são frequentemente usados para controle de qualidade e análise de falhas.
Quando o feixe de elétrons interage com a amostra, ele perde energia por diversos mecanismos. A energia perdida é convertida em outras formas, como calor, emissão de elétrons secundários de baixa energia e elétrons retroespalhados de alta energia, emissão de luz (catodoluminescência) ou emissão de raios X, todos os quais fornecem sinais que carregam informações sobre as propriedades da superfície da amostra, como sua topografia e composição. A imagem exibida por um MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) mapeia a intensidade variável de qualquer um desses sinais na imagem, em uma posição correspondente à posição do feixe na amostra no momento em que o sinal foi gerado.
Os microscópios eletrônicos são caros para construir e manter, mas os custos de aquisição e operação dos sistemas de microscopia confocal de luz agora se sobrepõem aos dos microscópios eletrônicos básicos. As amostras precisam ser visualizadas, em grande parte, no vácuo, pois as moléculas que compõem o ar dispersariam os elétrons.
Os microscópios eletrônicos de varredura que operam no modo convencional de alto vácuo geralmente obtêm imagens de amostras condutoras; portanto, materiais não condutores requerem um revestimento condutor (liga de ouro/paládio, carbono, ósmio, etc.). O modo de baixa tensão dos microscópios possibilita a observação de amostras não condutoras sem a necessidade de revestimento.
Materiais não condutores também podem ser visualizados por um microscópio eletrônico de varredura de pressão variável (ou ambiental). Amostras pequenas e estáveis, como nanotubos de carbono, frústulas de diatomáceas e pequenos cristais minerais (fibras de amianto, por exemplo), não requerem tratamento especial antes de serem examinadas ao microscópio eletrônico. Amostras de materiais hidratados, incluindo quase todos os espécimes biológicos, precisam ser preparadas de diversas maneiras para estabilizá-las, reduzir sua espessura (corte ultrafino) e aumentar seu contraste óptico eletrônico (coloração).
