借助光學顯微鏡，人們能用肉眼直接看到細胞、細菌和其他微生物，分辨本領可達10-4mm左右．但不管放大倍數具體多大，比10-4mm還小的東西始終看不清了，這是因為在光學顯微鏡中，利用點光源發出的光波進入顯微鏡時，由于光的衍射，使成的像不是一個清晰的點，而是有一定大小的光斑．隨著生產和科學技術的發展，人們對微觀世界的探索要求越來越迫切，推動科學家發明了電子顯微鏡．這是受德布羅意物質波的啟發而來的。
從波的角度看，波長越短，衍射現象越不明顯，因此，要提高成像分辨率必須改用波長比可見光短得多的射線．根據德布羅意物質波長關系式λ=h/mv，可看出，要減小波長有兩個途徑：一是增大粒子質量；二是增大粒子速度。
電子顯微鏡采用了增大粒子速度的辦法．它通過對電子的加速來提高電子的動能，從而縮短電子的波長．若加速電子所用的高壓為U，電子被加速到動能為eU，則由波長公式得λ=h/√2em0U，可見只要提高加速電壓U就可以縮短電子射線的波長，所以也可以說電子顯微鏡是采用了提高加速電壓的方法來提高顯微鏡的分辨本領的。
如果顯微鏡不用電子流而用質子流，若它們加速后的速度相同，但由于質子的質量比電子的質量大得多（電子的靜止質量9.1×10-31kg，質子的靜止質量1.7×10-27kg），由上式可看出也能使顯微鏡的分辨本領提高很多倍。
