什么是电子显微镜？ _电子显微镜原理

什么是电子显微镜？【什么是电子显微镜？】电子显微镜（electron
microscope），简称电镜，是使用电子来展示物件的内部或表面的显微镜。
高速的电子的波长比可见光的波长短（波粒二象性），而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制，因此电子显微镜的分辨率（约0.1纳米）远高于光学显微镜的分辨率（约200纳米）。
电子显微镜原理品牌型号：华为MateBook D15
系统：Windows 11

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，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。电子显微镜技术的应用是建立在光学显微镜的基础之上的，光学显微镜的分辨率为0.2μm，透射电子显微镜的分辨率为0.2nm，也就是说透射电子显微镜在光学显微镜的基础上放大了1000倍。
电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子源、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件，这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体。电子透镜用来聚焦电子，是电子显微镜镜筒中最重要的部件。一般使用的是磁透镜，有时也有使用静电透镜的。它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线弯曲形成聚焦，其作用与光学显微镜中的光学透镜（凸透镜）使光束聚焦的作用是一样的，所以称为电子透镜。
电子显微镜能看到什么？能够看到原子核。
如果要把原子核放大到1毫米大小，就需要比100亿倍再加100倍，要放大到1厘米大小，就需要在100亿倍基础上再增加1000倍，这样显微镜就需要达到10000亿~100000亿倍。
经典传统看细菌的望远镜，放大倍数最高只能达到1600~2000倍，不要说看原子，就是看病毒也无法看到。因为光学望远镜的分辨率只有200~300nm，一般病毒大小在几十到100nm之间，而原子尺寸在0.1nm，就更看不到。
电子显微镜使用禁忌
显微镜安放在无灰尘，干燥，不冷不热恒温的工作室中。
未使用显微镜时，应该给显微镜戴上防尘罩，目镜筒上盖上盖子，或者插上目镜，这样就避免了灰尘掉入物镜里。
镜头在擦拭的时候应该不能用酒精棉球擦拭，因为酒精会将镜头胶层溶解。
以上内容参考百度百科-电子显微镜
电子显微镜普通光学显微镜通过提高和改善透镜的性能，使放大率达到1000-1500倍左右，但一直末超过2000倍。这是由于普通光学显微镜的放大能力受光的波长的限制。光学显微镜是利用光线来看物体，为了看到物体，物体的尺寸就必须大于光的波长，否则光就会 “绕”过去。理论研究结果表明，普通光学显微镜的分辨本领不超过0.02微米，有人采用波长比可见光更短的紫外线，放大能力也不过再提高一倍左右。

要想看到组成物质的最小单位??原子，光学显微镜的分辨本领还差3-4个量级。为了从更高的层次上研究物质的结构，必须另辟蹑径，创造出功能更强的显微镜。

有人设想用波长比紫外线更短的'X射线，这种显微镜的放大能力和分辨本领一定会大大提高，但是找不到适用于X射线的透镜。

20世纪20年代法国科学家德布罗意发现电子流也具有波动性，其波长与能量有确定的关系，能量越大波长越短，比如电子经 1000伏特的电场加速后其波长是0.388埃，用10万伏电场加速后波长只有0.0387埃。于是科学家们就想到是否可以用电子束来代替光波?这是电子显微镜即将诞生的一个先兆。

用电子束来制造显微镜，关键是找到能使电子束聚焦的透镜，显然一般光学透镜是无法会聚电子束的。

1923年，德国科学家蒲许提出了关干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。”这样，蒲许就从理论上解决了电子显微镜的透镜问题，因为对电子束来说，磁场显示出透镜的作用，所以称为“磁透镜” 。

德国柏林工科大学的年轻研究员卢斯卡，1932年制作了第一台电子显微镜??它是一台经过改进的阴极射线示波器，成功地得到了铜网的放大像??第一次由电子束形成的图像。加速电压为7万伏，最初放大率仅为12倍。尽管放大率微不足道，但它却证实了使用电子束和电子透镜可形成与光学像相同的电子像。

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，卢斯卡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。