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Todo empezó con las aportaciones de Luis de Broglie sobre la mecánica ondulatoria. En su tesis doctoral de 1924, proponía la existencia de ondas de materia. Llas partículas que constituyen la materia, como los electrones, protones y neutrones tienen un comportamiento ondulatorio. Se trata de la dualidad onda-partícula, un concepto de la mecánica cuántica que salva la paradoja de que fenómenos típicamente ondulatorios como la luz pueden presentar propiedades que caracterizan a las partículas y viceversa, las partículas presentan bajo determinadas condiciones propiedades características de los fenómenos ondulatorios.

En 1932 y haciendo uso del planteamiento de de Broglie, E. Ruska y M. Knoll sustituyeron  la fuente de luz de un microscopio electrónico por  la emisión de electrones. Los electrones acelerados producen una radiación electromagnética cuya longitud de onda es del orden de 6 veces inferior a la de las ondas de radiación visible. La consecuencia es que la superficie de un objeto se puede ver con un mayor detalle.

En su funcionamiento se distinguen: la fuente de electrones que se hace incidir sobre la muestra a visualizar, las lentes electromagnéticas que controlan el haz de electrones y el elemento que recoge los resultados del impacto sobre la muestra presentando el resultado.

Se distinguen dos tipos fundamentales de microscopio electrónico: el tipo SEM (scanning Electrón Microscope) y el tipo TEM (Transmisión Electrón Microscope).

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