光学顕微鏡と電子顕微鏡の違いは？倍率と生体観察の限界を徹底解剖

光学顕微鏡と電子顕微鏡の違いは？倍率と生体観察の限界を徹底解剖の詳細について、専門知識を取りまとめてご紹介します。

顕微鏡の性能を議論する際、一般に「倍率」ばかりが注目されがちですが、科学的に最も重要な指標は分解能（2つの離れた点を独立した点として見分けられる最小距離）です。いくら像を大きく拡大しても、分解能が追いつかなければ、像はぼやけて詳細な構造を識別できません。

以下の比較表は、一般的な光学顕微鏡と代表的な電子顕微鏡（SEM・TEM）の主要スペックと運用条件を客観データに基づき整理したものです。

比較項目光学顕微鏡（OM）走査型電子顕微鏡（SEM）透過型電子顕微鏡（TEM）使用する線源可視光線（光子）電子線（電子ビーム）電子線（高加速電子）使用するレンズガラスレンズ（屈折を利用）電磁レンズ（磁界を利用）電磁レンズ（磁界を利用）線源の波長約380nm〜770nm約0.002nm〜0.01nm約0.002nm以下（超短波長）最高分解能の限界約200nm（0.2μm）約0.5nm〜1nm0.05nm以下（原子レベル）実用最大倍率約1,000倍〜2,000倍約30万倍〜100万倍約100万倍〜200万倍以上観察環境大気中（常圧・常温）高真空（一部低真空対応あり）超高真空生きたままの観察可能（水分を含んでOK）原則不可能（脱水・固定必須）原則不可能（超薄切片・乾燥）得られる画像カラー（実色または蛍光）モノクロ（表面立体像）モノクロ（内部透過像）導入コストの目安数万〜数百万円数百万円（卓上）〜数千万円5,000万円〜数億円以上