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電子顯微鏡的成像原理（電子顯微鏡的成像原理是什么）

發(fā)布時(shí)間：2023-04-14 12:11:14 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 82

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本文目錄:

1、電鏡的基本原理
2、顯微鏡的成像原理
3、掃描電子顯微鏡的工作原理
4、顯微鏡的原理是什么？

電子顯微鏡的成像原理（電子顯微鏡的成像原理是什么）

一、電鏡的基本原理

電鏡的基本原理如下：

1、透射電子顯微鏡（TEM），它探測(cè)穿過薄樣品的電子來成像；

2、掃描電子顯微鏡（SEM），它利用被反射或撞擊樣品的近表面區(qū)域的電子來產(chǎn)生圖像。

電子顯微鏡的成像原理（電子顯微鏡的成像原理是什么）

電子與樣品的相互作用會(huì)產(chǎn)生不同種類的電子、光子或輻射。對(duì)于掃描電鏡 SEM 來說，用于成像的兩類電子分別是背散射電子 (BSE) 和二次電子 (SE)。

背散射電子來自于入射電子束，這些電子與樣品發(fā)生彈性碰撞，其中一部分反彈回來，這就是背散射電子。另一方面，二次電子則來自于樣品原子：它們是入射電子與樣品發(fā)生非彈性碰撞所產(chǎn)生的。

電子顯微鏡的成像原理（電子顯微鏡的成像原理是什么）

與光學(xué)顯微鏡類似，掃描電鏡 SEM 使用透鏡來控制電子的路徑。因?yàn)殡娮硬荒芡高^玻璃，這里所用的是電磁透鏡。他們簡(jiǎn)單的由線圈和金屬極片構(gòu)成。

當(dāng)電流通過線圈，就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。電子對(duì)磁場(chǎng)十分敏感，電子在顯微鏡腔室的路徑就可以由這些電磁透鏡控制——調(diào)節(jié)電流大小可以控制磁場(chǎng)強(qiáng)度。

二、顯微鏡的成像原理

顯微鏡是利用凸透鏡的放大成像原理，將人眼不能分辨的微小物體放大到人眼能分辨的尺寸，其主要是增大近處微小物體對(duì)眼睛的張角（視角大的物體在視網(wǎng)膜上成像大），用角放大率M表示它們的放大本領(lǐng)。

因同一件物體對(duì)眼睛的張角與物體離眼睛的距離有關(guān)，所以一般規(guī)定像離眼睛距離為25厘米（明視距離）處的放大率為儀器的放大率。顯微鏡觀察物體時(shí)通常視角甚小，因此視角之比可用其正切之比代替。

顯微鏡是人類20世紀(jì)最偉大的發(fā)明物之一。在它發(fā)明出來之前，人類關(guān)于周圍世界的觀念局限在用肉眼，或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。

顯微鏡把一個(gè)全新的世界展現(xiàn)在人類的視野里，人們第一次看到了數(shù)以百計(jì)的“新的”微小動(dòng)物和植物，以及從人體到植物纖維等各種東西的內(nèi)部構(gòu)造。顯微鏡還有助于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新物種，有助于醫(yī)生治療疾病。

最早的顯微鏡是16世紀(jì)末期在荷蘭制造出來的。發(fā)明者是亞斯·詹森,荷蘭眼鏡商，或者另一位荷蘭科學(xué)家漢斯·利珀希，他們用兩片透鏡制作了簡(jiǎn)易的顯微鏡，但并沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。

電子顯微鏡的成像原理（電子顯微鏡的成像原理是什么）

擴(kuò)展資料：

顯微鏡分類

光學(xué)顯微鏡有多種分類方法，按使用目鏡的數(shù)目可分為三目，雙目和單目顯微鏡；按圖像是否有立體感可分為立體視覺和非立體視覺顯微鏡；按觀察對(duì)像可分為生物和金相顯微鏡等；按光學(xué)原理可分為偏光，相襯和微分干涉對(duì)比顯微鏡等。

按光源類型可分為普通光、熒光、紅外光和激光顯微鏡等；按接收器類型可分為目視、攝影和電視顯微鏡等。常用的顯微鏡有雙目連續(xù)變倍體視顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡、紫外熒光顯微鏡等。

雙目體視顯微鏡是利用雙通道光路，為左右兩眼提供一個(gè)具有立體感的圖像。它實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)單鏡筒顯微鏡并列放置，兩個(gè)鏡筒的光軸構(gòu)成相當(dāng)于人們用雙目觀察一個(gè)物體時(shí)所形成的視角。

以此形成三維空間的立體視覺圖像。雙目體視顯微鏡在生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛用于切片操作和顯微外科手術(shù)；在工業(yè)中用于微小零件和集成電路的觀測(cè)、裝配、檢查等工作。

參考資料來源：百度百科—光學(xué)顯微鏡

三、掃描電子顯微鏡的工作原理

掃描電子顯微鏡的工作原理：

掃描電子顯微鏡的制造依據(jù)是電子與物質(zhì)的相互作用。

掃描電鏡從原理上講就是利用聚焦得非常細(xì)的高能電子束在試樣上掃描，激發(fā)出各種物理信息。通過對(duì)這些信息的接受、放大和顯示成像，獲得測(cè)試試樣表面形貌的觀察。

當(dāng)一束極細(xì)的高能入射電子轟擊掃描樣品表面時(shí)，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續(xù)譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射。同時(shí)可產(chǎn)生電子-空穴對(duì)、晶格振動(dòng)（聲子)、電子振蕩（等離子體）。

電子顯微鏡的成像原理（電子顯微鏡的成像原理是什么）

擴(kuò)展資料：

研發(fā)歷程：

1873 Abbe 和Helmholfz 分別提出解像力與照射光的波長(zhǎng)成反比。奠定了顯微鏡的理論基礎(chǔ)。

1931德國(guó)物理學(xué)家Knoll 及Ruska 首先發(fā)展出穿透式電子顯微鏡原型機(jī)。

1938 第一部掃描電子顯微鏡由Von Ardenne 發(fā)展成功。

1959年第一臺(tái)100KV電子顯微鏡 1975年第一臺(tái)掃描電子顯微鏡DX3 在中國(guó)科學(xué)院科學(xué)儀器廠（現(xiàn)北京中科科儀技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司）研發(fā)成功。

參考資料來源：百度百科——掃描電子顯微鏡

四、顯微鏡的原理是什么？

顯微鏡的原理為：目鏡和物鏡都是凸透鏡，焦距不同。物鏡的凸透鏡焦距小于目鏡的凸透鏡的焦距。物鏡相當(dāng)于投影儀的鏡頭，物體通過物鏡成倒立、放大的實(shí)像。目鏡相當(dāng)于普通的放大鏡，該實(shí)像又通過目鏡成正立、放大的虛像。

顯微鏡是由一個(gè)透鏡或幾個(gè)透鏡的組合構(gòu)成的一種光學(xué)儀器，是人類進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志。主要用于放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。

電子顯微鏡的成像原理（電子顯微鏡的成像原理是什么）

擴(kuò)展資料：

顯微鏡的分類：

1、光學(xué)顯微鏡

通常皆由光學(xué)部分、照明部分和機(jī)械部分組成。無疑光學(xué)部分是最為關(guān)鍵的，它由目鏡和物鏡組成。早于1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出類似顯微鏡的放大儀器。

2、電子顯微鏡

電子顯微鏡有與光學(xué)顯微鏡相似的基本結(jié)構(gòu)特征，但它有著比光學(xué)顯微鏡高得多的對(duì)物體的放大及分辨本領(lǐng)，它將電子流作為一種新的光源，使物體成像。自1938年Ruska發(fā)明第一臺(tái)透射電子顯微鏡至今，除了透射電鏡本身的性能不斷的提高外，還發(fā)展了其他多種類型的電鏡。

3、數(shù)碼顯微鏡

數(shù)碼顯微鏡是將精銳的光學(xué)顯微鏡技術(shù)、先進(jìn)的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、液晶屏幕技術(shù)完美地結(jié)合在一起而開發(fā)研制成功的一項(xiàng)高科技產(chǎn)品。從而，我們可以對(duì)微觀領(lǐng)域的研究從傳統(tǒng)的普通的雙眼觀察到通過顯示器上再現(xiàn)，從而提高了工作效率。

參考資料來源：百度百科-顯微鏡

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