I microscopi sono strumenti essenziali delle scienze fisiche. Poiché lo sviluppo del primo microscopio compound nel 1595, un decennio prima che il primo telescopio è apparso, loro potere ingrandente così come la loro risoluzione è stata costantemente aumentata fino a risoluzioni oggi di meno di un angstrom, un decimiliardesimo di metro, sono possibili. Molecole reali e gruppi di atomi sono stato ripreso. Ci sono quattro tipi fondamentali di microscopi: il microscopio composto, il microscopio di dissezione, microscopio elettronico a scansione (SEM) e il microscopio elettronico a trasmissione (TEM).
Microscopio composto
Il più antico, più semplice e ancora più comunemente usate dei quattro tipi di microscopi sono microscopi composti. Essi sono chiamati composti perché usano due o più lenti per ingrandire l'oggetto di destinazione. Usano la luce visibile di passare attraverso l'oggetto di destinazione e di trasmettere un'immagine bidimensionale ingrandita dell'obiettivo all'oculare. Possono produrre ingrandimento significativo, ma con bassa risoluzione. (Ingrandimento si riferisce alla dimensione dell'immagine mentre la risoluzione si riferisce al livello di dettaglio visibile.)
Microscopio di dissezione
Microscopi di dissezione sono simili ai microscopi ad eccezione del fatto che la luce visibile, utilizzata per illuminare l'oggetto di destinazione e trasmettere l'immagine viene riflessa l'oggetto invece di passare attraverso di essa. Questo li rende utili per esaminare gli oggetti più grandi. Producono meno ingrandimento del microscopio composto ma loro risoluzione migliore, e l'immagine prodotta è tridimensionale.
Microscopio elettronico a trasmissione
Perché usano riflette la luce visibile per trasmettere l'immagine dell'oggetto di destinazione, composto e dissezione microscopi sono fisicamente limitate a risoluzioni più grandi della lunghezza d'onda di quella luce. Microscopi elettronici utilizzano un fascio di elettroni per l'illuminazione e trasmissione dell'immagine, e sono capaci di risoluzioni inferiori a un angstrom. Purtroppo, il costo è anche significativamente più alto, con un microscopio elettronico costavano circa 500 volte tanto come un microscopio ottico.
Microscopi elettronici della trasmissione (TEMs) sono analoghi per il microscopio composto, in quanto il fascio di elettroni viene passato tramite l'oggetto di destinazione e produce un'immagine bidimensionale. L'ingrandimento e la risoluzione della popolazione TEM è molto maggiore di uno dei microscopi ottici. L'aggiornamento"fisica" nel numero di giugno 2009, di "Physics Today" segnala un TEM che imaged righe di atomi meno di un angstrom a pezzi.
Microscopio elettronico a scansione
Microscopio elettronico a scansione (SEM) sono analoghi per il microscopio di dissezione in quanto il fascio di elettroni è rimbalzato o riflessa dall'oggetto di destinazione e produce un'immagine tridimensionale. A differenza del microscopio di dissezione, tuttavia, i suoi poteri di ingrandimento e risoluzione sono entrambi molto alta.