电子显微镜最大能放大几倍?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/11 05:35:04
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德国学者宾尼格和瑞士学者罗雷尔于1982年制造成功的“扫描隧道显微镜”,放大倍数可达3亿倍。

普通光学显微镜通过提高和改善透镜的性能,使放大率达到1000—1500倍左右,但一直末超过2000倍。这是由于普通光学显微镜的放大能力受光的波长的限制。光学显微镜是利用光线来看物体,为了看到物体,物体的尺寸就必须大于光的波长,否则光就会 “绕”过去。理论研究结果表明,普通光学显微镜的分辨本领不超过0。02微米,有人采用波长比可见光更短的紫外线,放大能力也不过再提高一倍左右。
要想看到组成物质的最小单位——原子,光学显微镜的分辨本领还差3—4个量级。为了从更高的层次上研究物质的结构,必须另辟蹊径,创造出功能更强的显微镜。

有人设想用波长比紫外线更短的X射线的透镜。

20世纪20年代法国科学家德布罗意发现电子流也具有波动性,其波长与能量有确定关系,能量越大波长越短,比如电子学1000伏特的电场加速后其波长是0.388埃,用10万伏电场加速后波长只有0.0387埃,于是科学家们就想到是否可以用电子束来代替光波?这是电子显微镜即将诞生的一个先兆。

用电子束来制造显微镜,关键是找到能使电子束聚焦的透镜,光学透镜是无法会聚电子束的。

1926年,德国科学家蒲许提出了关于电子在磁场中运动的理论。他指出: “具有轴对称性的磁场对电子束来说起着透镜的作用。”这样,蒲许就从理论上解决了电子显微镜的透镜问题,因为电子束来说,磁场显示出透镜的作用,所以称为 “磁透镜”。

德国柏林工科大学的年轻研究员卢斯卡,1932年制作了第一台电子显微镜——它是一台经过改进的阴极射线示波器,成功地得到了铜网的放大像——第一次由电子束形成的图像,加速电压为7万,最初放大率仅为12倍。尽管放大率微不足道,但它却证实了使用电子束和电子透镜可形成与光学像相同的电子像。

经过不断地改进,1933年卢斯卡制成了二级放大的电子显微镜,获得了金属箔和纤维的1万倍的放大像。

1937年应西门子公司的邀请,卢斯理建立了超显微镜学实验室。1939年西门子公司制造出分辨本领达到30埃的世界上最早的实用电子