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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產(chǎn)生不同種類的電子、光子或輻射。對于掃描電鏡 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）

與光學顯微鏡類似，掃描電鏡 SEM 使用透鏡來控制電子的路徑。因為電子不能透過玻璃，這里所用的是電磁透鏡。他們簡單的由線圈和金屬極片構(gòu)成。

當電流通過線圈，就會產(chǎn)生磁場。電子對磁場十分敏感，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強度。

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)以百計的“新的”微小動物和植物，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家漢斯·利珀希，他們用兩片透鏡制作了簡易的顯微鏡，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）

擴展資料：

顯微鏡分類

光學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；按觀察對像可分為生物和金相顯微鏡等；按光學原理可分為偏光，相襯和微分干涉對比顯微鏡等。

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具有立體感的圖像。它實質(zhì)上是兩個單鏡筒顯微鏡并列放置，兩個鏡筒的光軸構(gòu)成相當于人們用雙目觀察一個物體時所形成的視角。

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、裝配、檢查等工作。

參考資料來源：百度百科—光學顯微鏡

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。通過對這些信息的接受、放大和顯示成像，獲得測試試樣表面形貌的觀察。

當一束極細的高能入射電子轟擊掃描樣品表面時，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。同時可產(chǎn)生電子-空穴對、晶格振動（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成反比。奠定了顯微鏡的理論基礎(chǔ)。

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

1938 第一部掃描電子顯微鏡由Von Ardenne 發(fā)展成功。

1959年第一臺100KV電子顯微鏡 1975年第一臺掃描電子顯微鏡DX3 在中國科學院科學儀器廠（現(xiàn)北京中科科儀技術(shù)發(fā)展有限責任公司）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。物鏡相當于投影儀的鏡頭，物體通過物鏡成倒立、放大的實像。目鏡相當于普通的放大鏡，該實像又通過目鏡成正立、放大的虛像。

顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構(gòu)成的一種光學儀器，是人類進入原子時代的標志。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）

擴展資料：

顯微鏡的分類：

1、光學顯微鏡

通常皆由光學部分、照明部分和機械部分組成。無疑光學部分是最為關(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顯微鏡相似的基本結(jié)構(gòu)特征，但它有著比光學顯微鏡高得多的對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顯微鏡技術(shù)、先進的光電轉(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)研制成功的一項高科技產(chǎn)品。從而，我們可以對微觀領(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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