电子显微镜是怎样工作的?
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发布时间:2008-08-27 14:21:06
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要回答这个问题,我们先得问一问:我们是怎样判断某 5>y:kfId-
个物体有多大的? b}jlf* ~Z-
从某一物体的两侧射到我们眼中的光线,会对我们的眼 2k? h sT
睛形成一个角度。根据这个角度的大小,我们就能够判断出 !8dBH `
那个
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物体的视大小。 l!CIBrK
但是,如果这些光线在到达我们的眼睛之前,先通过一 nAO0}%h-=
个凸透镜,那么,这些光线就会受到某种方式的偏折,从而 T,QDUu
使它们在我们眼中形成的角度变得大一些。这样一来,我们 G;FrN1:;
通过这种透镜所看到的物体似乎变大了,并且它的每一个部 PR[fo]@b"^
分也似乎变大了。这样,我们就有了"放大镜"。 \lpI&V^3
用几个透镜组合起来,就有可能把物体放大几千倍,并 C\Y#(n$
且清楚地看到一些小到远非肉眼所能看到的细部。这时,我 .!eVoy=Q
们所碰到的是一台利用光波来工作的光学显微镜,过这种显 aiRY[;LPy
微镜,我们可以看见象细菌那样小的物体。 FeA8H6Lp
我们能够把透镜一个个叠在一起,最后做成一台能把物 \-c+K\V!
体放大得非常大,使我们能够看到比细菌小得
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多的物体,甚 {CB <Qx4Q
至连原子也看得见的显微镜吗? _{>U/2mW
很遗憾,这是做不到的。即使我们把一些最完美的透镜 %yY>LchL
用最完善的方法组合起来,也无法制成这样的显微镜。光是 2HhDy
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由一定波长的电磁波构成的(波长约1/125,000厘 ~2&hU(c'$
米),比它再小的东西就什么也看不清楚了。光波已经大到 @yQ#R ;p#
足以"跳过"一切比它自身小的东西了。 D i?9aE w
不错,有几种电磁波的波长要比可见光短得多。X射线 Q0&f7O
的波长就只有可见光波长的万分之一。可惜,X射线会径直 /K7JX2:PJ
穿过我们所想看到的那些东西。 E;L|6}`P
但是,不是还有电子吗?电子是一种粒子,但它们的行 : onf,_
为也象波一样。它们的波长大致和X射线差不多,但电子不 ~qN<)c|ej
会径直穿过我们所想看到的那些东西。 @K%1syc
假定有一束光投射在某一物体上。这个物体会吸收光, b``^%ZFC2
并且投下一个阴影。我们通过比较亮光和阴影,就看到那个 w8*dt 0BZ
物体。如果把一束电子投射到某一物体上,这个物体也将吸 RfP/~0,4t
收电子,并投下一个"电子阴影"。在使用电子束的情况下, 0Ux2ah]&
要是我们想用眼睛直接去看它,那是很危险的。但是,我们 `dg"YzCz
可以用照相底片把物体拍摄下来。电子阴影可以告诉我们那 T8, $P
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个物体具有什么形状,要是物体的某些部分对电子的吸收比 Cwa U{j2l
其他部分强一些或弱一些,那么,这种照片甚至还可以说明 sU.*[39-*
物体的一些细节。 ;iykU"`
但是,要是那个物体非常小,那会怎么样呢?如果我们 M5s9S\f
用的是光束,我们可以利用透镜使光束以某种方式偏折,从 e*6'3PMm
而把物体的外观放大。我们不能用普通透镜使电子束偏折, Mef?{
不过,我们还有别的东西可以利用。电子是带有电荷的,这 DSPD`m['
就是说,它们在磁场中将沿着弯曲的路径行进。如果我们所 !:o>pu2}0
采用的磁场具有适当的强度和形状,就可以用透镜操纵光束 u1L|NGEY
那种办法去操纵电子了。 vN2n\M^J^
简单地说,这时我们就有了一台"电子显微镜",它利 HC:S+8^
用的是电子束,正象"光学显微镜"所利用的是光束那样。 A_:i\ES
不同的地方在于,电子的波长要比普通光的波长短得多, 'o%^W&Dj
因此,电子显微镜能够为我们显示出象病毒那样细微的物体, m1&{drk
而光学显微镜却做不到这一点。
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