กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเป็นกล้องจุลทรรศน์ชนิดหนึ่งที่ใช้อิเล็กตรอนมากกว่าโฟตอนซึ่งเป็นกล้องจุลทรรศน์แสงทั่วไปที่ใช้ในการถ่ายภาพ เนื่องจากอิเล็กตรอนมีความยาวคลื่นน้อยกว่าโฟตอนพวกมันให้กำลังขยายมากกว่า อิเล็กตรอนเป็น“ ดาวเทียม” ขนาดเล็กที่โคจรรอบนิวเคลียสของอะตอมและมีประจุไฟฟ้า - อนุภาคเหล่านี้มีขนาดเล็กมากในทางฟิสิกส์พวกมันมักถูกจำลองเป็นจุด แต่คลื่นแสงนั้นมีขนาดใหญ่กว่ามากโดยมีความยาวคลื่นประมาณ 500 นาโนเมตรสำหรับสีเขียว
ออปติคัลไมโครสโคปที่ดีที่สุดมีเพียงแค่การขยายตัวอย่างประมาณ 2,000 เท่าในขณะที่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนบางตัวสามารถขยายตัวอย่างได้ 50 ล้านครั้ง ในทางตรงกันข้าม 2 ล้านครั้งเป็นเรื่องปกติมากขึ้น ซึ่งทำงานได้ถึงขีด จำกัด ความละเอียดประมาณ 0.1 นาโนเมตรช่วยให้สามารถตรวจสอบอะตอมของแต่ละบุคคลบนพื้นผิวได้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1931 เมื่อต้นแบบการทำงานแรกถูกสร้างขึ้นโดย Ernst Ruska และ Max Knoll ในที่สุดรัสก้าก็ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ (1986) จากความสำเร็จของเขา
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมีสี่ประเภทสองแบบแรกที่พบมากที่สุดคือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสะท้อน (REM) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านการสแกน (STEM)
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ประดิษฐ์ขึ้นในตอนแรก การใช้ตัวอย่างที่กึ่งโปร่งใสกับอิเล็กตรอนลำแสงอิเล็กตรอนจะถูกยิงผ่านตัวอย่างโดยตรง ผู้รับในอีกด้านหนึ่งวัดความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในแต่ละจุดและรวบรวมเป็นภาพระดับสีเทา นี่คือภาพของตัวอย่าง
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนมีความละเอียดค่อนข้างน้อยกว่า TEM แต่ก็ยังเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เช่นเดียวกับชื่อของมันหมายถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนจะสแกนลำอิเล็กตรอนข้ามตัวอย่าง แทนที่จะวิเคราะห์ลำแสงดั้งเดิมเพื่อหาข้อมูลเกี่ยวกับการแต่งหน้าของตัวอย่างเซ็นเซอร์รับอิเล็กตรอนทุติยภูมิที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวของตัวอย่างผ่านการกระตุ้นจากลำแสงปฐมภูมิ สิ่งนี้เสียสละความละเอียดของภาพสามมิติของตัวอย่าง นี่เป็นมากกว่าการแลกเปลี่ยนที่คุ้มค่าและ SEM จึงเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ได้รับความนิยมมากที่สุด
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดส่วนใหญ่จะมีราคาแพงในการซื้อและบำรุงรักษา พวกเขาต้องการแหล่งพลังงานไฟฟ้าแรงสูงที่มั่นคงปั๊มสุญญากาศและคอยล์เย็น ตัวอย่างจะต้องมีการเตรียมโดยมักจะเคลือบด้วยวัสดุชั้นนำบาง ๆ เช่นทองคำ
