Sisu
Kuna nende uuritud objektid aina väiksemaks jäid, pidid teadlased nende nägemiseks välja töötama keerukamad tööriistad. Valgusmikroskoobid ei suuda tuvastada objekte, näiteks üksikuid viiruse osakesi, molekule ja aatomeid, mis on alla teatud suuruse läve. Samuti ei suuda need pakkuda piisavat kolmemõõtmelist pilti. Nende piirangute ületamiseks töötati välja elektronmikroskoobid. Need võimaldavad teadlastel kontrollida objekte, mis on palju väiksemad kui need, mida on võimalik valguse mikroskoopide abil näha, ja pakuvad neist krõbedaid kolmemõõtmelisi pilte.
Suurem suurendus
Objekti suurus, mida teadlane võib läbi valgusmikroskoobi näha, on piiratud nähtava valguse väikseima lainepikkusega, mis on umbes 0,4 mikromeetrit. Ükski objekt, mille läbimõõt on väiksem, ei peegelda valgust ja seetõttu pole see valguspõhise instrumendi jaoks nähtav. Mõned näited sellistest väikestest objektidest on üksikud aatomid, molekulid ja viiruseosakesed. Elektronmikroskoobid võivad neist asjadest pilte luua, kuna need ei sõltu nende peegelduva nähtava spektri valgusest. Selle asemel kantakse uuritavale proovile kõrge energiaga elektronid ja tuvastatakse nende elektronide käitumine - kuidas nad objekti peegeldavad ja läbipainevad - ning seda kasutatakse pildi tekitamiseks.
Täiustatud välja sügavus
Valgusmikroskoobi võime moodustada äärmiselt väikestest objektidest kolmemõõtmeline pilt on piiratud. Selle põhjuseks on asjaolu, et valgusmikroskoop saab korraga keskenduda ainult ühele ruumi tasemele. Suhteliselt suure mikroorganismi vaatamine sellise mikroskoobi all näitab seda efekti: Üks organismi kiht on fookuses, kuid selle muud kihid häguvad fookusest ja need võivad isegi pildi fookustatud osa häirida. Elektronmikroskoobid pakuvad suuremat teravussügavust kui valgusmikroskoobid, mis tähendab, et objekti mitmed kahemõõtmelised kihid võivad olla korraga fookuses, andes üldpildi kolmemõõtmelise kvaliteediga.
Suurem suurenduskontroll
Tüüpiline valgusmikroskoop suudab sisse suumida vaid vähestel diskreettasanditel. Näiteks tavalised keskkooli klassimikroskoobid võivad objekte suurendada 10x, 100x ja 400x tasemel, ilma et midagi oleks vahepeal. Ei tohiks olla üllatav, et võib esineda mikroskoopilisi objekte, mida saab kõige paremini vaadata 50x või 300x suurendusega, kuid sellise mikroskoobiga pole see võimalik. Teisest küljest pakuvad elektronmikroskoobid suurendusvahemikku sujuvalt. Nad on võimelised seda tegema oma "läätsede" olemuse tõttu, mis on elektromagnetid, mille toiteallikaid saab reguleerida detektori poole liikuvate elektronide trajektooride sujuvaks muutmiseks pildi moodustamiseks.