电镜分析方法.pdf

第一章 电子衍射分析基础知识 1-1 电子的波动性 近代物理研究证实，微观世界中一切客体都具有粒子性与波动性，电子衍射是对运动具有波动性的有 力证据。 为了把电子的粒子性与波动性这一对矛盾统一起来，近代物理用德布罗意关系，把表征粒子性的能量 E 和动能 P 与描述波动性的波长与频率机即λ与ν 联系起来，即 E=hν P=h/ λ -34 焦耳·秒是普朗克常数。若电子的静止质量 −28 g ，而电子的电荷 式中 h=6.6254 ×10 m0 9.1086×10 -10 e=4.8029 ×10 静电单位。 若一束电子在电压 V 作用下加速后，以速度 u 均匀运动，则 1 2 E=ev= m u 0 2 P=m0u 电子波长λ为： h λ 2em V 0 对 500 电子伏以下的低能电子的电子波长： 12.26 λ （埃） V 目前透射电子显微镜中电压高达几千千伏或数百千伏，电子能量达数十千夫以上。电子波长应加入相 对论的修证后进行计算，即 h λ eV 2em V(1+ ) 0 2 2m c 0 eU 1 (1+ 2 ) 2 是相对论修正系数,经修正后电子波长为: 2m c 0 12.26 λ V(1+0.979 ×10−6 V) V 为加速电压（伏），λ为电子波长（埃）。 1-1 电子波长数据表（经相对论修正） 加速电压（Kv ） 75 80 100 120 125 150 160 175 200 o 电子波长( A )10-2 4.32 4.18 3.70 3.35 3.27 2.95 2.85 2.71 2.51 1 1-2 晶体对电子的散射 1-2-1 布拉格定律： 晶体内部的质点是有规则的排列，由于这种组织结构的规则性，电子的弹性 散射波可以在一定方向相互加强，除此以外的方向则很弱，这样就产生一束 或几束衍射电子波，晶体内包含着许多族晶面的堆垛，每一族晶面的每一个 晶面上质点都按同样的规律排列且这族晶面的堆垛间距是一个恒定的距离， 称之为晶面间距 dhkl 。 当一束平面单色波照射到晶体上时，各族晶面与电子束成不同坡度，电子束在晶面上的掠射角θ标记 上述特征入射束的波前 A 、B ，散射束的波前为 A’ 、B’ ，