電子偏光顯微鏡的基本原理
發(fā)布人：shpuda發(fā)布時間：2014/1/17
電子偏光顯微鏡是用電子射線來“照明”物體的。發(fā)生電子射線的儀器叫“電子射線管”，其外形是一個漏斗狀的玻璃真空管，在柄上裝著一副能夠發(fā)射電子的裝置。當(dāng)發(fā)射裝置中有電流通過時，就有電子不斷地產(chǎn)生出來，形成電子流。電子流由于陽極的吸引，以很快的速度射向底部的熒光屏上，而留下電子擊中的痕跡即光點(diǎn)。
電子是比十萬億分之一厘米還小的小粒子，當(dāng)其向外發(fā)射時，好象光線一樣可給物體造成影像。如果在電子射線管中，在電子流經(jīng)過的迸路上放上一個障礙物，當(dāng)電子發(fā)射出來在中途碰到這障礙物而被阻攔不能繼續(xù)前進(jìn)時，便會在物體后面的熒光屏上留下一個物體的影像。因此，電子雖然是小粒子，也可以象光線一樣用來“照明”物體。
同時，運(yùn)動著的電子還并不單純是微小的粒子，它們還是一種波。如果推動電子運(yùn)動的電壓是五萬、十萬甚至最大為三百萬伏特，所產(chǎn)生的電子波波長大約是兩億分之一毫米，則這種電子波的波長相當(dāng)于可見光中最短波長的八萬分之一。因此利用電子射線，可以使我們看見比普通光學(xué)偏光顯微鏡所能看見的小兒百倍、幾千倍、甚至兒萬倍的微小生物結(jié)構(gòu)和非生物的原子構(gòu)成。
要想利用電子射線得到物體的放大像，還必須使它在行進(jìn)的途中能夠發(fā)生屈折，好象用透鏡使可見光線發(fā)生屈折一樣。這點(diǎn)是不難辦到的。由于電子是帶電的粒子，電場和磁場都能使它運(yùn)動的方向發(fā)生屈折。利用電場和磁場就可以制成能使電子射線發(fā)生屈折的透鏡即電子透鏡。
利用電場作用制成簡單的電子透鏡是兩塊平行的金屬板構(gòu)成的容電器，在一個板上接正電壓，在另一個板上接負(fù)電壓。當(dāng)一股電子射線從兩塊板之間穿過時，由于電場的作用，射線便向正極的方向偏移。如果把一個容電器的一塊金屬板同另一個容電器的一塊金屬板登合起來，并使疊合的兩塊板接上正電，還可以使兩股電子射線向相反的方向屈折，然后匯集在一點(diǎn)，好象透鏡使兩條從物體兩端發(fā)出的光線匯集在一點(diǎn)一樣。
另一種利用磁場作用制成的電子偏光顯微鏡，是用線圈做成的，當(dāng)線圈里有電流通過時，就在它周圍造成磁場，這時如果電子射線從磁場中通過，也同樣能發(fā)生屈折。
近代電子偏光顯微鏡，就是用這種電子透鏡構(gòu)成的。同光學(xué)偏光顯微鏡一樣，在電子偏光顯微鏡里也有幾組電子透鏡:第一組透鏡叫“會聚鏡”，其作用是把從電子發(fā)射裝置里射出來的電子流集中起來，瞄準(zhǔn)在要觀察的物體上，第二組電子透鏡叫“接物鏡”，使經(jīng)過觀察物的電子射線發(fā)生屈折而產(chǎn)生物體的初步放大像，為了達(dá)到更高的倍數(shù)，可以再經(jīng)過第一、二中間鏡和投影鏡三次放大，最后由電子射線構(gòu)成的物體放大像，投在熒光屏上，把電子圖像轉(zhuǎn)化為可見光圖像，而被我們看見,為了記錄結(jié)果，熒光屏下裝有照相機(jī)，用電子感光板或膠片拍攝觀察的圖像。
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