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A lo largo del siglo XX aparecieron microscopios que hacían uso de efectos cuánticos, con lo que no empleaban luz visible. Muchos de ellos, como el microscopio de fuerza atómica o el de efecto túnel se convertirían en el XXI en claves para el desarrollo de la física del estado sólido y de la electrónica, espintrónica y plasmónica de nuevo cuño. Con todo, el microscopio que marcó el desarrollo del conocimiento científico y tecnológico durante el siglo XX fue el microscopio de electrones, normalmente llamado electrónico.l microscopio electrónico se caracteriza por una columna de vacío que contiene en el extremo superior una fuente de alto voltaje que suministra los electrones que, en su camino hacia el otro extremo atraviesan campos electromagnéticos que actúan como lentes, un soporte para la muestra y un sistema de imagen que recoge los electrones. Si el microscopio es de transmisión (TEM por sus siglas en inglés) el haz de electrones pasa a través del objeto. Si el microscopio es de barrido (SEM) un haz relativamente pequeño barre el objeto para obtener información de su superficie.
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