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本文标题:"为什麽电子显微镜的放大倍率会较光学显微镜大呢?"

新闻来源:未知 发布时间:2011-11-3 22:23:47 本站主页地址:http://www.jiance17.com

 电子显微镜和光学显微镜最大的不同,在于光学显 微镜以「可见光」为光源,由透镜组将影像放大。而 电子显微镜则以「电子束」,由「磁场」来作「透 镜」来「折射」电子束。 电子于1897年由英国人J.J.Thomson发现,到量子力学的出现,提出电子波质二元论的理论,即电子既然 有粒子的特性,亦有波动的特性,所以电子亦应该有绕射现象;1927年美国 Davisson 和 Germer 两氏以电子 绕射实验证实了电子的波性。 1927年德国Busch实验发现可藉电磁场聚焦电子,产生放大作用。电磁场对电子之作用与光学透镜对光 波之作用非常相似,因而发展出电磁透镜。1932年德国的Bruche和Johannson製出第一部电场型穿透式电子 显微镜,1934年Ruska氏在实验室製作第一部磁场型穿透式电子显微镜 (transmission electron microscope,TEM )。1938年,第一部商业发售的电子显微镜问世。在1940年代,TEM的其分辨率(resolving power)约在l0 nm左右(一亿分之一米),放大倍率达250000倍。

        为什麽电子显微镜的放大倍率会较光学显微镜大呢?如前所说,当物体比可见光的波长还要小时,光 学显微镜便无法使用。电子显微镜则利用高能量射出波长较短的电子波,因此放大倍率大大提高。

        扫描式电子显微镜 (scanning electron microscope,SEM) 原理的提出与发展,约与TEM同时。但到 1964年,第一台商售SEM才问世。由于SEM为研究物体表面结构及成份的利器,成像及使用较容易,此外 还有许多其他优点,目前已被广泛的使用;同时,SEM亦广泛的应用于生物学及医学上。

        目前,更先进的「穿燧式电子显微镜」或「场发射显微镜」更可以用来观察原子(原子的尺寸约100亿 分之一米左右)。

        随着计算机芯片的线路已细小到原子尺度,为能够更为清晰地观察制造半导体芯片的材料的细节,最 近IBM和Nion公司的研究人员已经开发出一种分辨率创历史新记录的电子显微镜,这台电子显微镜可以把 电子束聚焦到1纳米的75,000分之一,这一尺度甚至比单个氢原子的尺度还要小。用这种电子显微镜可以更 深入地观察原子的细节,看原子在不同环境下是如何相互作用的,使科学家能够看到电子材料的细节,更 为详尽地了解电子材料的性能。

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