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第六章 电子光学基础 §1 电子波与电磁透镜 §2 电磁透镜的像差与分辨本领 §3 电磁透镜的景深和焦长 §1 电子波与电磁透镜 一. 光学显微镜的分辨极限 一. 光学显微镜的分辨极限 分辨本领：试样上能分辨出来的两个物点间的最小距离。 光学显微镜的分辨本领为 λ——照明光源的波长 光学显微镜的分辨本领为2000A0 二、电子波的波长 1· 电子具有波粒二象性： 2、电子运动的速度和加速电压的关系： 三. 电磁透镜 1. 电磁透镜：透射电子显微镜中用磁场来使电子束聚焦成像的装置 。 作用：能产生旋转对称的非均匀磁场。 2. 聚焦原理： 3. 电磁透镜的组成: 电磁透镜由线圈、铁壳和极靴组成。 4. 电磁透镜的焦距： 可见： 无论激磁方向如何，电磁透镜的焦距总是正的。改变激磁电流，电磁透镜的焦距和放大倍数将发生相应变化。因此，电磁透镜是一种变焦距或变倍率的会聚透镜。 §2 电磁透镜的像差与分辨本领 一、电磁透镜的像差 二. 透镜的分辨本领(分辨率)  电磁透镜不能把一个理想的物点聚焦成为一个理想的像点,存在着像差 。 1. 球差 2. 象散 3. 色差 球差 球差是由于电磁透镜中心区域和边缘区域聚焦能力不同所造成的。因此，在像平面上得到一个最小散焦斑。最小散焦斑半径用 Rs 表示。 若把Rs 除以放大倍数，就可以把它折算到物平面上，其最小散焦斑半径为 2. 象散 2）物平面上象散的散焦斑半径 讨论：散焦斑半径与焦距差成正比；透镜磁场不对称性越大， 消除方法：采用一个强度和方位都可调整的矫正磁场来补偿-----消象散器。 3. 色差 2) 物平面上色差散焦斑半径： 二. 透镜的分辨本领(分辨率) 1. 分辨本领:透镜能分辨出来的两个物点间的最小距离,主要由衍射效应和像差决定。 2. 衍射效应对分辨本领的影响:试样上能分辨出来的两个物点间的最小距离 的物理意义 物体上的光点通过透镜成象时， 在象平面上得到的是一个中心最亮、周围有明暗相间同心园环的园斑，称为埃利斑。 当两埃利斑的强度峰谷之间出现19%的强度差时，象平面上 s’1和s’2之间的距离正好等于埃利斑半径 R0 ，把衍射斑折回到物平面上，就形成两个以 为半径的小园斑。 当两物点之距 时,则透镜分辨不出； 当两物点之距 时,则透镜能分辨出来。 3. 像差对分辨本领的影响: 在像差中，球差、像散、色差对分辨率的影响程度是不同的。像散可以通过消象散器来进行修正；色差可以通过稳定电压和降低样品的厚度来使其降低；故主要是球差的影响。电磁透镜的分辨率---由球差和衍射效应决定。 最佳孔径半角的确定： 最好的透镜 §3 电磁透镜的景深和焦长 一. 景深 Df 二. 焦长：DL 一. 景深Df 二. 焦长：DL 2. 研究表明： 象平面在理想位置上、下各移动4mm.象仍然清晰. 在透射电镜中,成像系统是多级放大. 当M=2000倍时， DL =80cm. 因此, 在透射电镜中,荧光屏和照相底片之距很大,仍能清晰成象。 因此，为使景深和焦长明显增大，在电镜中插入一个直径较小的光阑。 第七章 透射电子显微镜 §1 透射电镜的结构和成像原理 §2 主要部件的结构和工作原理 §1 透射电镜的结构和成像原理 2. 电镜与光镜的比较： 3. 作用原理 透射电镜的照明源是电子束。 热阴极发射的电子束在阳极高速电压的作用下，高速穿过阳极孔，被聚光镜汇聚成很细的电子束照明样品。 由于电子束穿透能力较弱，样品要求做的很薄（约2000 A0 ），经过物镜聚焦放大，在其象平面上形成反映样品微观特征的高分辨率的透射电子像，然后再经过中间镜和投影镜进一步放大，投影到荧光屏上，从而得到具有一定衬度的、高放大倍数的图象。 二. 电子光学系统的结构: （一）．照明系统 （二）．成像系统 （三）. 观察和记录系统 （一）．照明系统: 由电子枪、聚光镜、平移对中及倾斜调节装置组成。 作用：提供一束亮度高、照明孔径角小、束流稳定 的照明源。 1. 电子枪： 电子枪是透射电镜的电子源。由阴极、栅极、阳极组成。 作用：为成像系统提供一束亮度高、照明孔径角小、束流稳定的照明源。 常用的是热阴极三极电子枪。 阴极：钨丝。 作用：发射电子。 栅极：在栅极和阴极之间加一个偏压电阻，使栅极电压比 阴极电压负几百伏。 作用：通过调节偏压电阻 来控制阴极发射电子区域 的大小，使束流稳定。 2. 聚光镜 3. 聚光镜光阑： 作用：使第二聚光镜的孔径半角从　　　　　，得到近轴光线，故可减小球