既然是光源限制了顯微鏡的放大倍數(shù)和分辨率的發(fā)展，那么要想提高顯微鏡的放大倍數(shù)和分辨率，就應(yīng)該更換波長(zhǎng)更短的光源。隨著人們對(duì)電磁波的認(rèn)識(shí)，人們了解到：在一定的電壓下電子束的波長(zhǎng)可以達(dá)到零點(diǎn)幾個(gè)納米，使用電子束做為光源，顯微鏡的分辨率就可能提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　日本電子電鏡是根據(jù)電子光學(xué)原理，用電子束和電子透鏡代替光束和光學(xué)透鏡，使物質(zhì)的細(xì)微結(jié)構(gòu)在非常高的放大倍數(shù)下成像的儀器。

　　電子源：發(fā)射并形成速度均勻的電子束；

　　電磁透鏡：用來聚焦電子；

　　真空裝置：保障顯微鏡內(nèi)的真空狀態(tài)，使電子在其路徑上不會(huì)被吸收或偏向；

　　樣品架：固定樣品、改變樣品（如轉(zhuǎn)動(dòng)、加熱、降溫、拉長(zhǎng)等）的裝置；

　　探測(cè)器：收集電子的信號(hào)或次級(jí)信號(hào)。

　　日本電子電鏡鏡筒結(jié)構(gòu)：頂部是電子槍，電子由鎢絲熱陰極發(fā)射出、通過兩個(gè)聚光鏡使電子束聚焦。電子束通過樣品后由物鏡成像于中間鏡上，再通過中間鏡和投影鏡逐級(jí)放大，成像于熒光屏或照相底版上。

　　中間鏡的兩個(gè)功能：①通過勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)，放大倍數(shù)可從幾十倍連續(xù)地變化到幾十萬(wàn)倍；②改變中間鏡的焦距，即可在同一樣品的微小部位上得到電子顯微像和電子衍射圖像。

　　日本電子電鏡特點(diǎn):

　　·以電子束透過樣品經(jīng)過聚焦與放大后所產(chǎn)生的物像，投射到熒光屏上或照相底片上進(jìn)行觀察。

　　·由于電子易散射或被物體吸收，故穿透力低，必須制備超薄切片（通常為50~100nm）。

　　·電子束投射到樣品時(shí)，可隨組織構(gòu)成成分的密度不同而發(fā)生相應(yīng)的電子發(fā)射，如電子束投射到質(zhì)量大的結(jié)構(gòu)時(shí)，電子被散射的多，因此投射到熒光屏上的電子少而呈暗像，電子照片上則呈黑色，稱電子密度高。反之，則稱為電子密度低。