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电子波与电磁透镜原理 电子波与电磁透镜原理 电磁透镜 电磁透镜的放大倍数 设电磁透镜的物距为L1，像距为L2，焦距为f 式中： U—加速电压 I —激磁电流 N—激磁线圈的匝数 特点 ①电磁透镜是会聚透镜。 ∵ 不管I方向如何，f总是正的。 ②电磁透镜的焦距、放大倍数是变化、可调的。 I↑→f↓→M↑ ③电子波在电磁透镜中的运动与可见光在玻璃透镜中的运动相似，也用双凸球面符号表示。 * * §1 电子波 §2 电磁透镜原理 机械波 水波 电磁波 电场 磁场 Z Y X 传输方向 电磁波的粒子性 德布罗意（1892-1987）法国科学家。1924年发表电子波论文1929年获诺贝尔奖 薛定谔奥地利物理学家1933年诺贝尔物理学奖 1927年，贝尔实验室的两名研究员戴维森和革末验证了电子的波动性。 1928年，G·P·汤姆逊进行了多晶体电子衍射试验； 1937年，戴维森和汤姆逊获诺贝尔物理学奖。 1937年，克林顿.戴维森，因发现晶体对电子的衍射作用荣获诺贝尔物理学奖。 1956年，贝尔实验室科学家威廉·肖克利、约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿，因研制晶体管获诺贝尔奖。 1977年，安德森，因在玻璃和磁性材料电子结构方面取得的成就获得诺贝尔物理学奖。 1978年，彭齐亚斯和威尔逊，因发现宇宙微波背景辐射共享诺贝尔物理学奖。 1997年，朱棣文，因在激光冷却和“捕获” 原子方面的贡献荣获诺贝尔物理学奖。 1998年，霍斯特·斯多莫尔、罗伯特·拉夫林和崔琦，因发现并研究电子的分数量子霍尔效应，共享物理学诺贝尔奖。 贝尔实验室大楼 父亲J·J·汤姆逊因研究阴极射线并发现电子，荣获1906年诺贝尔奖． 父亲发现电子粒子性，找到第一个基本粒子—电子，称他为电子之父． 儿子G·P·汤姆逊因电子衍射实验证实物质波，荣获1937年诺贝尔奖． 儿子发现电子波动性，父子都得诺贝尔奖，前后相隔31年． 1927年 位置和动量不确定关系 能量和时间不确定关系 1932年获得诺贝尔物理奖 用扫描隧道显微镜 搬动48个Fe原子到Cu表面 构成量子围栏 宏观物体的波动性 波粒二相性 §1 电子波 §2 电磁透镜原理 透镜 SEM 成像 光学成像 需要一个 “透镜” 物 像 带电粒子在均匀磁场中的运动 1. 时 匀速直线运动 B 2. 时 旋转半径随： 速度增加而增加 磁场强度增加而减小 可望实现“聚焦” 3. 分解为 和 有望形成 “焦距” 带电粒子在非均匀磁场中的运动 带电粒子在非均匀磁场也作螺旋线运动，但： 常量 Br Bz B vt qvtBr qvtBz vz qvzBr Br Bz B vt qvtBr qvtBz vz qvzBr 初速度 形成切向力 形成螺旋运动，随磁场强度变化，圆周半径变化。 到达B点 继续聚焦 电子 L2 L1