電子顕微鏡はなぜ微細な世界が見えるのですか？

電子は光に比べ波長が短いため、光学顕微鏡よりも細かい画像が見えるといろいろなサイトで書いているのですが、画像と波長の関係がわかりません、どなたか教えてください

No.1 回答者： hanzo2000 回答日時： 2005/11/25 15:22

光でものを見る場合、どんな小さいもので見えるわけではありません。

光は波でもあることはご存知かと思いますが、波である以上、「波の高さ」があります。
この波の高さより小さいものは、光では正確に認識できないのです。解像度の限界なんですね。
ですから、光ではない高さの低い波（電子の波）を使って対象に照射し、その反射を捕らえ、人間の目に見えるように画像化したものが電子顕微鏡です。

私の聞いたところでは、光の波の高さってそれほど小さくなくて、たとえば手の指をそろえて、指の隙間をすごく細くして、その隙間から電灯などを覗いてみると、その隙間に横線が入る場合があります。これはすでにその隙間を通れない波長（可視光線内に）が発生し、光が干渉を起こし始めている状態だ、ということです。

No.2 回答者： ssk0723 回答日時： 2005/11/25 16:10

可視光（普段見ている光）も電磁波だということは聞いたことありますか？大体380～700nmの波長です。

中学や、小学校で使う光学顕微鏡はその可視光を物体に反射させて拡大して見てます。しかし、これには限界があります。それは光の波長より小さい物質は見えないということです。
これでは困るので、電子顕微鏡というものが作られました。

電子は粒子としても波としても性質を持っています。電子顕微鏡はその波の性質を利用してます。電子の波長は可視光より短いですから、その分細かいところまで見えるのです。

波のエネルギーは波長の短いほうが強いということは知ってますか？
このことを利用して、画像-エネルギー変換できるソフトを作成して、コンピュータ上で表わしているのです。
電子顕微鏡を大雑把に分けると試料を電子線でなぞって、その半射線を読み取るタイプと、試料を貫通させてその電子線を読み取るタイプがあります。

No.3 ベストアンサー 回答者： murakkusu 回答日時： 2005/11/25 18:03

波長以下の画像がなぜ見えないか？

という疑問なのかな？

簡単に言うと、
「回折してしまうから」
です。

回折とは、「物陰の部分にも波がまわりこんで伝播する現象(Yahoo辞書より)」

例えば、携帯の電波の波長は長いので、遠くまで届く。

なぜ遠くまで届くかと言うと、小さい障害物(画像)が見えてないから。波長より長い障害物があったら、ぶつかって伝播しない。

これを光学顕微鏡にして考えると、
光学で使ってる光の波長を400nmとすると、400nm以下の物体には光が当たらず、通過してしまうので見えない。400nm以上の物体だと、光がぶつかって、見える。

No.4 回答者： maekawadesu 回答日時： 2005/11/26 13:45

非常に雑に言います。

科学的な観点からは少し離れますが、、、。

デジカメの画素数を思い出していただければいいかと思います。

可視光は画素のサイズが１００万分の１メートルで、電子顕微鏡、数億～数百億分の１メートルで写真を撮ります。

可視光で原子を見ると、モザイクがでかすぎて何がなんだかわからない、そんな感じです。