光学顕微鏡と電子顕微鏡の違いとは?仕組み・分解能・生体観察の真相

光学顕微鏡と電子顕微鏡の違いとは?仕組み・分解能・生体観察の真相

光学顕微鏡と電子顕微鏡の違いとは?仕組み・分解能・生体観察の真相についての最新情報をご紹介します。

Q1:電子顕微鏡で生きたダニや昆虫の動く姿を観察することは絶対に不可能ですか?
A1:原則としては不可能です。超高真空チャンバー内では生体が瞬時に脱水死します。ただし、耐真空性の高い極小昆虫を特殊な保護膜(生体適合性ポリマー)で薄くコーティングして低真空環境下(低真空SEM)に短時間置き、生きた状態を維持しながら表面を撮影した特殊な研究事例は存在します。極めて限定的な実験条件に限られます。

Q2:光学顕微鏡の限界倍率はなぜ1,500倍〜2,000倍程度と言われているのですか?
A2:可視光線の波長(約400〜700nm)に起因する光の回折現象が原因です。レンズの開口数を極限まで高めて油浸レンズを使用しても、識別できる最小距離(分解能)は約0.2μmにとどまります。これ以上倍率だけを上げても像がぼやけて細部が見えなくなるため、実用上の上限が約1,500倍と定められています。

Q3:中学や高校の理科テストで問われやすい決定的な違いは何ですか?
A3:最も問われるのは「観察に光を使うか電子線を使うか」「試料の内部を見るTEMと表面を見るSEMの区別」「生きた細胞を見られるのは光学顕微鏡である点」の3点です。また、倍率を上げたときの視野の明るさの変化やプレパラートの扱い方も頻出問題となります。

木村 陽翔
著者

木村 陽翔

デジタルガジェットとスマート家電の検証記事を多数執筆。失敗しないモノ選びを提案します。