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形貌分析与实验 -----------显微分析 主要内容 1 显微分析的发展及应用 2 光学显微镜 3 扫描电子显微镜（SEM） 4 透射电子显微镜（TEM 5扫描探针显微镜（SPM） 二、显微分析 通过获得的形貌分析物体的几何形状和大小，组织结构及分布，表面状况。 所用的分析方法主要有： 光学显微镜（optical microscopy） 透射电子显微镜（ transmission electronic microscopy) 扫描电子显微镜(scanning electrons microscopy) 扫描探针显微镜 (scanning probe microscopy) 场发射离子显微镜 (Field emission ion microscopy) 第二讲 光学显微镜 光学放大原理 光学显微镜的成像 光学显微镜的观察方法及应用 一 、透镜成像原理 凸透镜成像的规律 　　　　　三、显微镜的基本参数 数值孔径（Numerical Aperture, N.A.): N.A.=n?sin? 分辨率（Resolving power）： ?=0.61??/N.A 工作距离（Working Distance, W.D.) 总放大率（Magnification）: 物镜数值孔径(N.A) 物镜数值孔径(N.A) 分辨率 提高分辨率的有效办法 目 镜 消光现象 全消光、四次消光 干涉现象 光的干涉条件：两束光振动频率相同，均同一平面内振动，且存在光程差。 干涉色等级 第一级：0-560nm 各色光具一定亮度，有一级白，无蓝色与绿色。 第二级：560-1120nm 颜色鲜艳，色带之间界限较清楚。 第三级： 1120-1680nm 颜色不如二级鲜艳，色带之间的界限不清楚。 第四级：1680nm以上 色调很淡，色带之间逐渐过渡，无明显界限。 五级以上，呈高级白。 双折射现象 例如：白纸上涂一个黑点，将方解石放在纸上，可观察到两个黑点，旋转方解石，一个黑点不动，另一个黑点旋转。 这种一束自然光穿过各向异性的晶 体（如方解石晶体）时分成两束偏振 光的现象称为双折射现象。 偏光显微镜 正交偏光镜下晶体光学性质 正交偏光镜组成 （使用上、下偏光镜） 正交偏光镜下晶体光学性质 消光现象、干涉色、光率体轴名、 双折射率、消光类型、延性符号、 双晶 干涉现象 PP：下偏光方向 AA：上偏光方向 α：光率体主轴与下偏光交角 K1、K2：透过晶体后的偏振光 K1’、K2‘：透过上偏光镜的光 * * 胡海龙 email:hlhu@swust.edu.cn 第一讲：显微分析的发展及应用 一、显微观察的发展历史 1590年，荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。 17世纪中叶，列文胡克制成单组元放大镜式的高倍显微镜，成为现代显微镜的鼻祖。 1928年，恩斯特?鲁斯卡用电子代替光制作了一个显微镜，能够把实物放大17倍。1932年，德国柏林工科大学高压实验室的M.Knoll和E.Ruska研制成功了第1台实验室电子显微镜，这是后来透射式电子显微镜（transmission electron microscope，TEM） 的雏形。 早在1935年，Kn- oll在设计透射电镜的同时，就提出了扫描电镜的原理及设计思想。1940年英国剑桥大学首次试制成功扫描电镜。1965年英国剑桥科学仪器有限公司开始生产商品扫描电镜。 1982年国际商业机器公司苏黎世实验室Gerd Binning和Heinrich Erihrer 发明出第一台扫描探针显微镜——扫描隧道显微镜 观察物体微观表面形貌，获得微观下物体形貌信息，并分析微区表面其他特性。 观察物体微观内部形貌，获得微观下物体内部的空间结构。 三、显微分析的研究内容： 微电机系统（MEMS）：MEMS是微机电系统的缩写。MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，它是在融合多种微细加工技术，并应用现代信息技术的必威体育精装版成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。目前MEMS市场的主导产品为压力传感器、加速度计、微陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。 一、介绍 研究人员在活细胞内的能源机制启发下，制造出了一种分子马达。这种微型马达以三磷酸腺苷酶为基础，依靠为细胞内化学反应提供能量的高能分子三磷酸腺苷（ATP）为能源。  分子马达，又名分子发动机，是分布