1932年电子显微镜的出现为观察小的亚细胞结构和病毒打开了大门，这些都超出了光学显微镜的范围，不能分辨距离小于0.2μm的物体。
事实:1986年，恩斯特·鲁斯卡因其在电子选择方面的基础性工作而获得诺贝尔物理学奖，而在第一台电子显微镜的设计上，另一半的奖项联合授予了盖德·宾尼格和海因里希·罗勒，以表彰他们“对扫描隧道显微镜的设计”。
电子显微镜使用电子束穿过真空，电磁铁被用来聚焦电子束。虽然电子显微镜价格昂贵，而且需要更多的空间来安装设备，但它所产生的电子显微照片证明了资本投资是值得的。通过EM产生的微小生物结构的更多细节有助于研究突破的推进。
五个基本步骤所有电子显微镜都涉及:
- 高压电子流(通常是5-100 KeV)由电子源(通常是加热的钨或场发射灯丝)形成，并在真空中利用正电势向试样加速。
- 利用金属孔和磁透镜将这种流限制和聚焦成一种细的、聚焦的单色光束。
- 这束光通过电磁透镜聚焦在样品上。
- 相互作用发生在辐照样品内部，影响电子束。
- 这些相互作用和效果被检测并转化为图像。
电子显微镜有几种类型，根据其最终用途进行分类。透射电子显微镜和扫描电子显微镜是两种最常见的类型电子显微镜．
扫描电镜与透射电镜的主要区别如下:
| 属性 | 扫描电镜(SEM) | 透射电子显微镜(TEM) |
| 光源 | 扫描电镜是基于散射电子，即从样品表面发射的电子。它是立体光学显微镜的EM模拟物。 | 电子被用作“光源”。TEM是基于传输电子它的工作原理与光学显微镜相同。 |
| 目的 | 扫描电镜提供了细胞表面的详细图像。SEM关注的是样品的表面及其成分，所以SEM只能显示样品的形貌。 | 透射电子显微镜用于观察薄标本(组织切片、分子等)。透射电镜可以显示样品的许多特征，如内部组成、形貌、结晶等。 |
| 样品制备 | 样品表面涂有一层薄薄的重金属，如金或钯。 | 透射电镜样品需切薄(70 - 90纳米)，因为电子不能深入材料。 |
| 决议 | 扫描电镜可以分辨近20纳米的物体。 | TEM的分辨率比SEM高得多。它可以分辨近1nm的物体也就是降到接近原子的水平。 |
| 放大 | 扫描电镜放大倍数可达50000倍。 | 的放大率是TEM所能达到的200万次。 |
| 样品的处理 | 扫描电镜一次可以分析大量的样品 | 用透射电镜一次只能分析少量的样品。 |
| 图像形成 | 收集电子束与金属涂层试样相互作用产生的二次或背散射电子，并在计算机屏幕上显示产生的图像。 | 透射电子击中荧光屏产生标本的“阴影图像”，其不同部分根据其密度在不同的黑暗中显示。图像可以由操作员直接研究，也可以用相机拍摄。 |
| 三维图片 | 扫描电镜提供三维图像 | 透射电镜提供了二维图像。 |
| 当前的应用程序 | 研究标本的形貌和原子组成，过程控制，以及例如免疫标记的表面分布 | 成像细胞内部(薄片)，蛋白质分子的结构(通过金属阴影对比)，病毒和细胞骨架丝中的分子组织(通过阴性染色技术制备)，以及细胞膜中蛋白质分子的排列(通过冷冻断裂)。 |
引用:
如需更多信息，请阅读/访问:
- 微生物学:原理与探索，第9版;杰奎琳·g·布莱克，劳拉·j·布莱克
- https://www.umassmed.edu/cemf/whatisem/
- https://www.va.gov/DIAGNOSTICEM/What_Is_Electron_Microscopy_and_How_Does_It_Work.asp
- https://www.nobelprize.org/educational/physics/microscopes/tem/
