Mikroskop elektronowy jest przyrządem elektronooptycznym, w którym
powiększony obraz przedmiotu otrzymuje się za pomocą wiązki elektronowej, odchylonej i
skupionej przez soczewki elektronowe. Pozwala uzyskać znacznie lepszą zdolność rozdzielczą
niż mikroskop optyczny (do 0,2 nm), dzięki znacznie krótszej od fal świetlnych długości fal de
Broglie'a odpowiadających elektronom. Najbardziej rozpowszechniony jest mikroskop
elektronowy prześwietleniowy, w którym bardzo cienką (rzędu 10 nm) warstewkę badanego
preparatu przenika skupiona wiązka elektronowa.
Główną częścią mikroskopu elektronowego jest komora próżniowa oraz wyrzutnia
elektronowa emitująca wiązkę elektronów, które są przyspieszane polem o napięciu od kilku
kV do kilku MV (najczęściej 30  150 kV) i osiągają znaczną prędkość,
Działanie mikroskopu:
wyrzutnia elektronowa soczewki elektronowe badany preparat układ
soczewek powiększających ekran fluorescencyjny
Rozróżniamy mikroskopy:
- prześwietlające
- obiciowe
- zwierciadlane
- emisyjne
- cieniowe
Dzięki zjawisku dyfrakcji elektronowej mikroskopia elektronowa rozszerzyła swoje badania w
kierunku analizy jakościowej obserwowanych struktur.
Systemy tworzenia obrazu:
- konwencjonalny  cały obszar badany jest oświetlony wiązką elektronów o średnicy
większej niż pole obserwacji i wszystkie punkty obrazu mikroskopowego powstają
równocześnie.
- skaningowy  bardzo mała część obszaru badanego jest oświetlona wiązką o średnicy
znacznie mniejszej od pola obserwacji i wiązka ta jest przemieszczana po badanym obszarze
wzdłuż kolejnych linii. Obraz nie powstaje więc równocześnie, lecz punkt po punkcie.
Przedmiotem badań dyfraktografii elektronowej jest przede wszystkim substancja
krystaliczna. Za pomocą dyfrakcji elektronowej można określić przynależność badanego ciała
krystalicznego do właściwego układu krystalograficznego. Dodatkowo dyfrakcja elektronowa
pozwala w niektórych przypadkach na badanie cieczy, gazów oraz tkanek zwierzęcych i
roślinnych. Analiza strukturalna za pomocą dyfrakcji elektronowej jest cennym
uzupełnieniem rentgenograficznej analizy strukturalnej. Jest niezastąpiona w badaniach
struktury warstw cienkich, nieodpowiednich do badań rentgenograficznych. Możliwość
określenia struktury oraz składu chemicznego obserwowanego obiektu za pomocą
dyfraktografii elektronowej wykorzystana została w:
- metalografii
- przy obróbce metali
- chemii nieorganicznej,
- elektrotechnice
- przemyśle optycznym
Zalety dyfrakcji elektronowej:
1. Możliwość poddania analizie bardzo małych ilości substancji (10-12 g).
2. Bezpośrednia obserwacja obrazów dyfrakcyjnych na ekranie.
3. Krótkie czasy ekspozycji utrwalonych obrazów
Wady dyfrakcji elektronowej:
1. Konieczność stosowania próżni dla otrzymania elektronowych obrazów
dyfrakcyjnych, a więc bardziej skomplikowana budowa dyfraktografów.
2. Stosowanie preparatów w postaci warstw cienkich. Przy grubszych preparatach,
zmniejszona jest czytelność diagramu oraz utrudnione obliczenie natężenia promieni
interferencyjnych.
3. Występowanie elastycznego i nieelastycznego rozpraszania elektronów, które
zaciemnia obraz dyfrakcyjny.
4. Zmiany w obiekcie występujące przy intensywnym bombardowaniu elektronami
Główne części składowe aparatury dyfrakcyjnej:
- wyrzutnia elektronowa o dużej jaskrawości elektronowej
- zasilacz wysokiego napięcia o dużej stałości
- wymienne przesłony
- komora przedmiotowa
- kamera
Dyfraktogramy pozwalają wnioskować o rozmieszczeniu atomów w obiekcie, czyli o jego
mikrostrukturze. W przypadkach płynów i substancji bezpostaciowych można z
dyfraktogramów ustalić rozkład odległości atomowych, a w przypadku gazów  średnie
odległości atomowe i średnią amplitudę drgań. Dyfraktogramy kryształów pozwalają określić
układ krystalograficzny oraz rozmieszczenie atomów w sieci krystalicznej.