透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）是科研中最常用的两种电子显微镜，它们的核心区别在于电子束与样品的作用方式不同，从而导致观察目标、样品要求和成像效果有很大差异。
核心原理与成像方式
- 扫描电镜（SEM）：电子束在样品表面进行逐点逐行扫描，收集激发出的二次电子或背散射电子信号成像。它主打表面形貌可视化，类似于给样品拍“超清立体照片”。
- 透射电镜（TEM）：高能电子束穿透超薄样品，依据电子散射差异形成衬度成像。它主打内部结构解析，类似于给样品做“X光透视”，能看到内部晶体和原子排列。
样品制备要求
- SEM（制样友好）：对样品厚度没有严格要求，块状、粉末、薄膜均可。非导电样品只需喷金或喷碳处理即可，制样快速简单。
- TEM（制样严苛）：样品必须极薄（通常 <100 nm），让电子能够穿透。需要经过超薄切片、离子减薄或聚焦离子束（FIB）切割等复杂流程，制样周期长且技术门槛高。
分辨率与成像效果
- SEM：常规分辨率在 1-10 nm 左右，放大倍数可达几十万倍。成像景深大，具有极强的3D立体感，能直观反映表面的粗糙度、断口和颗粒分布。
- TEM：分辨率可达 0.1 nm 甚至亚埃级，放大倍数超百万倍。成像是2D平面投影，但能直接观察到晶格条纹、晶体缺陷、原子列等原子级精细结构。
典型应用场景
- 选 SEM：观察材料表面形貌、断口分析、颗粒尺寸与分布、涂层粗糙度、生物样品（如花粉、昆虫）表面结构，以及搭配 EDS 做微区元素分布分析。
- 选 TEM：分析晶体缺陷、纳米颗粒内部结构、晶格条纹与物相鉴定、界面结构，以及生物大分子（结合 冷冻电镜 Cryo-EM）的三维结构解析。
一句话总结选型指南
看表面选 SEM，看内部原子选 TEM，根据具体的表征需求选择工具，避免制样浪费和测试踩坑。
