Mikroskop elektron adalah jenis mikroskop yang menggunakan elektron daripada foton — seperti yang dilakukan mikroskop cahaya konvensional — untuk pencitraan. Karena elektron memiliki panjang gelombang yang jauh lebih kecil daripada foton, mereka memberikan perbesaran yang jauh lebih besar. Elektron adalah “satelit” kecil yang mengorbit inti atom dan membawa muatan listrik – partikel ini sangat kecil sehingga dalam fisika sering dimodelkan sebagai titik. Namun gelombang cahaya jauh lebih besar, dengan panjang gelombang sekitar 500 nanometer untuk warna hijau, misalnya.
Mikroskop optik terbaik hanya menawarkan perbesaran sampel sekitar 2000X, sedangkan beberapa mikroskop elektron dapat memperbesar sampel hingga 50 juta kali; sebaliknya, 2 juta kali lebih khas. Ini bekerja hingga batas resolusi sekitar 0.1 nanometer, memungkinkan pengamatan atom individu pada permukaan. Mikroskop ini ditemukan pada tahun 1931, ketika prototipe kerja pertama dibangun oleh Ernst Ruska dan Max Knoll. Ruska akhirnya dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisika (1986) untuk prestasinya.
Ada empat jenis mikroskop ini, dua yang pertama adalah yang paling umum: mikroskop elektron transmisi (TEM), mikroskop elektron pemindaian (SEM), mikroskop elektron refleksi (REM), dan mikroskop transmisi elektron (STEM).
TEM adalah mikroskop elektron seperti yang awalnya ditemukan. Menggunakan sampel yang semi-transparan terhadap elektron, berkas elektron ditembakkan langsung melalui sampel. Penerima di sisi lain mengukur kerapatan elektron pada setiap titik individu dan menyusunnya menjadi gambar skala abu-abu. Ini adalah gambar sampelnya.
SEM memiliki resolusi yang lebih sedikit daripada TEM, tetapi masih merupakan tipe yang paling populer. Seperti namanya, mikroskop ini memindai berkas elektron melintasi sampel. Alih-alih menganalisis berkas asli untuk informasi tentang susunan sampel, sensor mengambil elektron sekunder yang dilepaskan dari permukaan sampel melalui eksitasi dari berkas primer. Ini mengorbankan beberapa resolusi untuk gambar 3D sampel. Ini lebih dari layak untuk ditukar..
Kebanyakan mikroskop elektron pemindaian sangat mahal untuk dibeli dan dirawat. Mereka membutuhkan sumber listrik tegangan tinggi yang stabil, pompa vakum, dan koil pendingin. Sampel harus disiapkan, biasanya dengan melapisinya dengan lapisan tipis bahan konduktif seperti emas.