1. 高分辨透射显微镜
透射电子显微镜的应用领域：
1、材料领域
材料的微观结构对材料的力学、光学、电学等物理化学性质起着决定性作用。透射电子显微镜作为材料表征的重要手段，不仅可以用衍射模式来研究晶体的结构，还可以在成像模式下得到实空间的高分辨像，即对材料中的原子进行直接成像，直接观察材料的微观结构。
2、物理学领域
在物理学领域中，电子全息术能够同时提供电子波的振幅和相位信息，从而使透射电子显微镜在磁场和电场分布等与相位密切相关的研究上得到广泛应用。目前，透射电子显微镜结合电子全息已经应用在测量半导体多层薄膜结构器件的电场分布、磁性材料内部的磁畴分布等方面。
3、化学领域
在化学领域，原位透射电子显微镜因其超高的空间分辨率为原位观察气相、液相化学反应提供了一种重要的方法。利用原位透射电子显微镜进一步理解化学反应的机理和纳米材料的转变过程，以期望从化学反应的本质理解、调控和设计材料的合成。目前，原位电子显微技术已在材料合成、化学催化、能源应用和生命科学领域发挥着重要作用。透射电子显微镜可以在极高的放大倍数下直接观察纳米颗粒的形貌和结构，是纳米材料Z常用的表征手段之一。
4、生物学领域
在生物学领域，X射线晶体学技术和核磁共振常被用来研究生物大分子的结构，已经能够将蛋白质的位置精度确定到0.2nm，但是其各有局限。X射线晶体学技术基于蛋白质晶体，研究的常常是分子的基态结构，而对解析分子的激发态和过渡态无能为力。生物大分子在体内常常发生相互作用并形成复合物而发挥作用，这些复合物的结晶化非常困难。核磁共振虽然能够获得分子在溶液中的结构并且能够研究分子的动态变化，但主要适合用来研究分子量较小的生物大分子。
2. 高分辨透射显微镜图片
其电子枪发射出的电子束被磁透镜汇聚成极细的电子“探针”,在样品表面进行扫描,电子束可激发样品表面放出二次电子,二次电子产生的多少与样品表面的形貌有关。二次电子由探测器收集,并在那里被闪烁器转变成光信号,再经光电倍增管和放大器又转变成电压信号来控制荧光屏上的电子束强度。
这样,样品不同部位上产生二次电子或多或少的差异,直接反映在荧光屏相应部位形成或亮或暗的差别,从而得到一幅放大的立体感很强的图像。 也就是说只能形成黑白图像!
3. 高分辨透射显微镜原理
分辨率最高的显微镜是电子显微镜。
电子显微镜，简称电镜，英文名Electron Microscope（简称EM），经过五十多年的发展已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。
电子显微镜技术的应用是建立在光学显微镜的基础之上的，光学显微镜的分辨率为0.2μm，透射电子显微镜的分辨率为0.2nm，也就是说透射电子显微镜在光学显微镜的基础上放大了1000倍。
4. 透射光学显微镜
颜色是由光的颜色决定的,也就是电磁波的频率决定的,
而电子显微镜的光不是自然光，而是电子束光源，所以显示不出来五彩斑斓的色彩。
透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM),可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构，这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构，就必须选择波长更短的光源，以提高显微镜的分辨率。1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜，电子束的波长要比可见光和紫外光短得多，并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比，也就是说电压越高波长越短。目前TEM的分辨力可达0.2nm
而电镜获得的图像是反映电子多少（即亮度）的“灰度图”，其中没有色彩信息。
5. 透射电镜高分辨像
扫描电镜的电子束不穿过样品，仅在样品表面扫描激发出二次电子。获得图像为立体形象，反映标本的表面结构。因此扫描电镜标本无需制成薄片。
透射电镜的电子束通过样品后由物镜成像于中间镜上，再通过中间镜和投影镜逐级放大，成像于荧光屏或照相干版上，分辨的细微物质结构；因此能在看到表面的图象的同时也看到内层物质。标本必须制成超薄切片（50～100nm）。
简而言之，扫描电镜观察的是样品表面的形态，而透射电镜是观察样品结构形态的。两者大体上结构一样，只是程序原理上不尽相同。一般情况下，透射电镜放大倍数更大，真空要求也更高。
6. 高分辨率光学显微镜
普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米，细胞膜、内质网膜和核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米。
光学显微镜放大倍数和分辨率相对于电子显微镜更低，但后者价格更贵；高倍显微镜最大程度可观察到细胞的亚显微结构，比如说细胞器 。
7. 透射显微镜分辨率
普通光学显微镜通过提高和改善透镜的性能，使放大率达到1000-1500倍左右，但一直末超过2000倍。这是由于普通光学显微镜的放大能力受光的波长的限制。光学显微镜是利用光线来看物体，为了看到物体，物体的尺寸就必须大于光的波长，否则光就会
“绕”过去。理论研究结果表明，普通光学显微镜的分辨本领不超过0。02微米，有人采用波长比可见光更短的紫外线，放大能力也不过再提高一倍左右。
电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代，透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍，而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍，所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。