Читать онлайн «Дифракция электронов и работа с электронным микроскопом: Методические указания к лабораторной работе»

ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ Лабораторная работа 4. 2 А. Н. Зайцев Дифракция электронов и работа с электронным микроскопом Цель работы: знакомство с принципами работы электронного микроскопа, изучение волновых и корпускулярных свойств электронов. Краткая теория Основные принципы электронной микроскопии. Современный электронный микроскоп обла- дает разрешением на два и более порядка больше, чем оптический микроскоп. Он дает возможность рассмотреть субмикроскопические объекты, размеры которых не позволяют наблюдать их с помо- щью даже самых сильных оптических микроскопов (например, крупные отдельные молекулы слож- ных веществ, вирусы, коллоидные частицы, внутренняя структура бактерий и т. д. ). Основной характеристикой, определяющей качество микроскопа, является разрешающая сила его оптической системы. Разрешающей силой или разрешающей способностью микроскопа называется величина, обратная предельному разрешающему расстоянию. Для того чтобы оценить преимущество электронного микроскопа перед оптическим, сравним разре- шающие способности микроскопов и выясним причины, ограничивающие разрешение этих приборов. Основные характеристики оптического микроскопа. Предельное разрешаемое расстояние d светового (оптического) микроскопа, обусловленное дифракцией световых волн, определяется крите- рием Рэлея 1: λ d ≈ 0,61 , (1) n sin α где n – показатель преломления среды, заполняющей пространство между объективом микроскопа и предметом; α – апертурный угол, равный половине расхождения пучка лучей, образующих изобра- жение; λ – длина волны света, идущего от исследуемого объекта. Из формулы (1) видно, что разре- шающая способность 1/ d тем больше, чем короче длина волны λ , чем больше апертурный угол α и показатель преломления n . Современные оптические микроскопы имеют объективы, апертурный угол которых около 90o , а величина sin α ≈ 0,95 . Предельное разрешаемое расстояние современного оптического микроскопа при использовании ультрафиолетового света с длиной волны λ = 3000 Α и иммерсионной среды бромнафталина с достигает 0, 2 мкм. Основные характеристики электронного микроскопа.