各种电子显微镜基本原理

介绍各种电子显微镜的基本工作原理。包含TEM/SEM/STM/AFM。

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【科普】各种电子显微镜基本原理介绍


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电子束透过样品然后成像。与普通的生物透射显微镜基本工作机制相同，只是利用电子作为粒子的德布罗意波长更短的特点，达到更精细的分辨率。

电子照到样本表面，反射成像，这种显微镜只能观察样本表面。

通过一个极细的探针去靠近被测样品表面，当距离足够近时，电子可以通过量子隧穿而穿过探针与样品之间的空隙形成电流，距离越近电流越大。在扫描过程中上下移动探针使电流恒定，记录探针上下移动的情况就可以知道样品表面的情况。因为工作原理的限制，该显微镜只可以测量导电的样品的表面。

也叫扫描力显微镜（Scanning Force Microscope）。其原理是通过弹性伸臂/箔片（下图中6）上的探针接近样品表面，在扫描移动过程中表面原子的排布会反映到弹性伸臂/箔片的形变上，然后再去测量其形变即可。测量形变可以利用上面说的隧道效应，如下图所示。也可以使用激光来测量。这种显微镜应该不算作“电子显微镜”了。这种显微镜可以用于测量非导体的表面原子结构。

电子显微镜原理是什么,显微镜的原理

1.显微镜的原理为：目镜和物镜都是凸透镜，焦距不同。

2.物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。

3.物镜相当于投影仪的镜头，物体通过物镜成倒立、放大的实像。

4.目镜相当于普通的放大镜，该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。

5.显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。

6.主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。

7.扩展资料：显微镜的分类：光学显微镜通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。

8.无疑光学部分是为关键的，它由目镜和物镜组成。

9.早于1590年，荷兰和意大利的制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。

10.电子显微镜电子显微镜有和光学显微镜相似的基本结构特征，但它有着比光学显微镜高得多的对物体的放大及分辨本领，它将电子流作为一种新的光源，使物体成像。

11.自1938年Ruska发明台透射电子显微镜至今，除了透射电镜本身的性能不断的提高外，还发展了其他多种类型的电镜。

12.数码显微镜数码显微镜是将精锐的光学显微镜技术、先进的光电转换技术、液晶屏幕技术完美地结合在一起而开发研制成功的一项高科技产品。

13.从而，我们可以对微观领域的研究从传统的普通的双眼观察到通过显示器上再现，从而提高了工作效率。

扫描电子显微镜的工作原理

扫描电子显微镜的工作原理：

扫描电子显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用。

扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描，激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像，获得测试试样表面形貌的观察。

当一束极细的高能入射电子轰击扫描样品表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、光区域产生的电磁辐射。同时可产生电子-空穴对、晶格振动（声子)、电子振荡（等离子体）。

扩展资料：

研发历程：

1873 Abbe 和Helmholfz 分别提出解像力与照射光的波长成反比。奠定了显微镜的理论基础。

1931德国物理学家Knoll 及Ruska 首先发展出穿透式电子显微镜原型机。

1938 部扫描电子显微镜由Von Ardenne 发展成功。

1959年台100KV电子显微镜 1975年台扫描电子显微镜DX3 在科学院科学仪器厂（现中科科仪技术发展有限公司）研发成功。

参考资料来源：

电镜的基本原理

电镜的基本原理如下：

1、透射电子显微镜（TEM），它探测穿过薄样品的电子来成像；

2、扫描电子显微镜（SEM），它利用被反射或撞击样品的近表面区域的电子来产生图像。

电子与样品的相互作用会产生不同种类的电子、光子或辐射。对于扫描电镜 SEM 来说，用于成像的两类电子分别是背散射电子 (BSE) 和二次电子 (SE)。

背散射电子来自于入射电子束，这些电子与样品发生弹性碰撞，其中一部分反弹回来，这就是背散射电子。另一方面，二次电子则来自于样品原子：它们是入射电子与样品发生非弹性碰撞所产生的。

与光学显微镜类似，扫描电镜 SEM 使用透镜来控制电子的路径。因为电子不能透过玻璃，这里所用的是电磁透镜。他们简单的由线圈和金属极片构成。

当电流通过线圈，就会产生磁场。电子对磁场十分敏感，电子在显微镜腔室的路径就可以由这些电磁透镜控制——调节电流大小可以控制磁场强度。

电子显微镜原理

电子显微镜原理如下；

一、透射电子显微镜

透射电镜即透射电子显微镜通常称作电子显微镜或电镜，是使用为广泛的一类电镜。

1、工作原理：在真空条件下，电子束经高压加速后，穿透样品时形成散射电子和透射电子，它们在电磁透镜的作用下在荧光屏上成像。电子束投射到样品时，可随组织构成成分的密度不同而发生相应的电子发射，如电子束投射到质量大的结构时，电子被散射的多，因此投射到荧光屏上的电子少而呈暗像，电子照片上则呈黑色。

2、主要优点：分辨率高，可用来观察组织和细胞内部的超微结构以及微生物和生物大分子的全貌。

二、扫描电镜

扫描电镜即扫描电子显微镜，主要用于观察样品的表面形貌、割裂面结构、管腔内表面的结构等。

1、工作原理：扫描电镜是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态。用极细的电子束在样品表面扫描，激发样品表面放出二次电子，将产生的二次电子用特制的探测器收集，形成电信号运送到显像管，在荧光屏上显示物体。(细胞、组织)表面的立体构像，可摄制成照片。

2、主要优点：景深长，所获得的图像立体感强，可用来观察生物样品的各种形貌特征。