Электронный микроскоп — один из наиболее мощных инструментов современной науки, позволяющий исследовать объекты на уровне атомов и молекул. В отличие от оптического микроскопа, где источником излучения служит видимый свет, в электронном используется пучок электронов, длина волны которых значительно меньше длины волны световых волн. Именно это обеспечивает колоссальное разрешение — до 0,1 нанометра.
Принцип работы основан на взаимодействии электронного пучка с исследуемым образцом. Электроны испускаются катодом — как правило, вольфрамовой электронный микроскоп нитью или полевым эмиттером — и разгоняются электрическим полем до высоких скоростей. Далее пучок фокусируется с помощью электромагнитных линз, которые выполняют ту же роль, что и стеклянные линзы в оптическом микроскопе.
Существует два основных типа электронных микроскопов. В просвечивающем (ПЭМ) электроны проходят сквозь тонкий срез образца, формируя изображение на основе степени их поглощения и рассеивания. В растровом (РЭМ) пучок последовательно сканирует поверхность объекта, а детекторы фиксируют вторичные и отражённые электроны, создавая детальное трёхмерное изображение поверхности.