電子偏光顯微鏡的基本原理
發(fā)布人：shpuda發(fā)布時(shí)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(gè)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(shí)，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(shí)，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(gè)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(shí)，便會(huì)在物體后面的熒光屏上留下一個(gè)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(shí)，運(yùn)動(dòng)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(dòng)電子運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(gè)板上接正電壓，在另一個(gè)板上接負(fù)電壓。當(dāng)一股電子射線從兩塊板之間穿過時(shí)，由于電場的作用，射線便向正極的方向偏移。如果把一個(gè)容電器的一塊金屬板同另一個(gè)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(shí)，就在它周圍造成磁場，這時(shí)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(huì)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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