1 电子显微镜的发明
1.1光学显微镜分辨率及其限制
分辨率:显微镜的最重要参数,能够区分开两个质点的最小距离。
肉眼分辨率 0.2mm
光镜分辨率 0.2um
电镜分辨率 0.2nm
D=0.61λ/n sinθ
可见光λ=380~760nm
无论光学显微镜的质量如何改善,其放大率只能达到1000—1500倍左右,分辨本领只能达到0.2um。
1.2两个重要发现
(1) 1924年德布罗意(De,Broglie)创立了波动力学。 根据波动学说,运动着的电子可以看作是一种电子波。电子运动的速度越高,电子波的波长越短。例如受100千伏加速的电子,其波长仅为0.0037nm。这表明电子是一种理想的新光源。
(2) 1926年,德国科学家蒲许提出了关于电子在磁场中运动的理论。他指出:“具有轴对称性的磁场对电子束来说起着透镜的作用。”
1.3电子显微镜的发展历程
1932年,柏林工科大学高压实验室中的年轻研究员卢斯卡和克诺尔对阴极射线示波器作了一些改进,成功地得到了铜网的放大像。尽管得到的电子像放大率仅为12倍,但它雄辩地说明使用电子束和电子透镜(磁场透镜)可以制成与光学像相同的电视象。从此,电子显微法便被正式确立了
经过不断地改进,1933年卢斯卡制成了二级放大的电子显微镜,获得了金属箔和纤维的1万倍的放大像。
1937年应西门子公司的邀请,卢斯理建立了超显微镜学实验室。
1939年西门子公司制造出分辨本领达到30埃的世界上最早的实用电子显微镜,并投入批量生产。
随后,电子显微镜的质量不断提高。迄今,其分辨本领和放大率分别可达0.14nm和100万倍。借助于先进的电子显微镜,人们对微观世界的认识已深入到了病毒和原子。
1960’S透射电子显微镜的加速电压越来越高,可透视越来越厚的物质。这个时期电子显微镜达到了可以分辨原子的能力。
2 电子显微镜的原理
电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,来实现高分辨率成像的仪器。
2.1 电子显微镜与光学显微镜的区别


