聚焦和景深的概念
聚焦:简单地说就是让图像最清楚。在理论上讲,就是让成像在透镜的焦点上。
欠焦:就是成像还未达到焦点。
过焦:就是成像已超过了焦点。
景深:就是在焦点附近能看清图像的余量。一般在低倍率下景深较大,在高倍率下景深变小。
光学焦距图
电子显微镜的产生
既然是光源限制了显微镜的放大倍数和分辨率的发展,人们自然会想到:要想提高显微镜的放大倍数和分辨率,就应该更换波长更短的光源。随着人们对电磁波的认识,人们了解到:在一定的电压下电子束的波长可以达到零点几个纳米,使用电子束做为光源,显微镜的分辨率就可能提高几个数量级。
电磁透镜
研究发现:静电磁场可以使电子的运动方向发生改变,对称的静电磁场可以像玻璃聚焦光线那样把电子束汇聚成一点,这使得用电子束聚焦成像成为可能,这样就产生了电磁透镜。由于电磁透镜能把电子束象光一样地聚焦成像,所以使用电子束做为光源的显微镜就应运而生了。这就是电子显微镜。
静电透镜示意图

实用的电子显微镜
经过不断的实验和摸索,在上个世纪三十年代,由德国科学家M·克诺尔与E·鲁斯卡在柏林工学院制造出了世界上第一台透射式电子显微镜。由于使用了电子束做为显微镜的光源,电子显微镜的分辨率大大超过了光学显微镜,达到了零点几个纳米的水平。
电子显微镜与光学显微镜的光路比较

