導(dǎo)讀目前光學(xué)顯微鏡所能達(dá)到的極致分辨率是0.2微米，而電子顯微鏡能達(dá)到0.2納米，所以它能拍攝到直徑0.1納米的原子的影像。電子顯微鏡誕生于1937年，是為了在....

目前光學(xué)顯微鏡所能達(dá)到的極致分辨率是0.2微米，而電子顯微鏡能達(dá)到0.2納米，所以它能拍攝到直徑0.1納米的原子的影像。

電子顯微鏡誕生于1937年，是為了在醫(yī)學(xué)研究中觀察光學(xué)顯微鏡下無(wú)法成像的病原體而發(fā)明的。電子顯微鏡外形上看是一個(gè)長(zhǎng)筒，內(nèi)部是真空的。它的工作過(guò)程是從長(zhǎng)筒頂部發(fā)出電子束照射樣本后，形成攜帶圖像的電子束，然后打在熒光屏或照相干板上，我們就能看到樣品被放大的圖像。

電子顯微鏡就是光學(xué)顯微鏡的升級(jí)版，它用電子束代替光來(lái)成像，電子束和光都具有波粒二象性，生成合適的電子束波長(zhǎng)就能顯著提高電子束的成像分辨率，這是光學(xué)顯微鏡遠(yuǎn)不能及的。

常用的掃描電子顯微鏡具體是如何工作的呢？

它的頂部有一個(gè)電子槍，由一個(gè)帶小孔的正極和一個(gè)帶鎢絲的負(fù)極構(gòu)成，正負(fù)極之間有很高的電壓形成電場(chǎng)，當(dāng)負(fù)極一端的鎢絲通電發(fā)熱就會(huì)釋放出電子，在電場(chǎng)力的作用下加速飛向正極，從小孔逃逸出去，就形成了電子束，這就相當(dāng)于光學(xué)顯微鏡的光源。

為了達(dá)到最大分辨率，—般要求電子槍的電壓保特在5─10萬(wàn)伏，以便形成波長(zhǎng)千分之五納米的電子束，正是這個(gè)極短的波長(zhǎng)，讓顯微鏡能夠達(dá)到超過(guò)300萬(wàn)倍的放大倍率。

電子槍發(fā)出的電子束是發(fā)散光，所以要通過(guò)電磁透鏡來(lái)聚焦形成匯聚光線。電磁透鏡實(shí)際就是一個(gè)通電的線圈，它形成磁場(chǎng)，使穿過(guò)其中的電子束在洛侖茲力的作用下改變方向，形成匯聚光線；匯聚的電子束穿過(guò)另一個(gè)電磁透鏡，再次聚焦，去照射被觀察的樣本上的某一小塊面積，入射的電子讓這一小塊面積的樣本，被激發(fā)出了次級(jí)電子，這些電子散射出來(lái)就在旁邊的熒光屏上形成了被照射的這一小塊的圖像。

要觀察整個(gè)樣品，就要通過(guò)調(diào)節(jié)物鏡的電磁場(chǎng)來(lái)控制穿過(guò)其中的電子束的偏轉(zhuǎn)，讓電子束的焦點(diǎn)移動(dòng)，去一行一行的掃描樣本，這樣旁邊的熒光屏上就逐漸出現(xiàn)了完整的樣品的表面立體圖像。

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