Pourquoi les microscopes électroniques fonctionnent-ils sous vide ?
Les microscopes électroniques doivent fonctionner sous vide pour éviter que les molécules d'air ne dévient les électrons.
Contrairement aux microscopes optiques, ces appareils utilisent des électrons au lieu de la lumière. Comme les électrons sont extrêmement légers, ils s'éparpillent au moindre choc avec l'oxygène ou l'azote de l'air. Le vide permet de créer un tunnel sans obstacles pour que le faisceau reste précis et produise une image nette à l'échelle atomique.
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L'invention du microscope électronique par Ernst Ruska et Max Knoll en 1931 a révolutionné la science en dépassant la limite de résolution de la lumière visible. Alors qu'un microscope optique plafonne à environ 200 nanomètres, la microscopie électronique à transmission (MET) peut atteindre une résolution inférieure à 0,1 nanomètre. Cette précision nécessite un vide poussé, souvent maintenu à une pression de 10^-6 à 10^-9 pascals pour garantir un libre parcours moyen suffisant aux électrons.Dans l'air ambiant, un électron ne parcourrait que quelques micromètres avant de heurter une molécule de gaz. Ces collisions provoquent une diffusion élastique ou inélastique qui détruit la cohérence du faisceau et génère du bruit visuel. En éliminant 99,9999% des molécules d'air dans la colonne du microscope, les ingénieurs permettent aux électrons de voyager en ligne droite de la source jusqu'au détecteur.Cette technologie est cruciale pour la nanotechnologie moderne et la virologie. Elle a permis de visualiser pour la première fois la structure en double hélice de l'ADN et les détails internes des virus comme le SARS-CoV-2. Sans ce vide artificiel, l'énergie des électrons, souvent accélérés entre 100 et 300 kilovolts, serait dissipée par ionisation de l'air ambiant avant même d'atteindre l'échantillon.
Fait vérifié
FP-0008745 · Feb 20, 2026