透射电镜的成像原理

透射电镜的成像原理
a ．高分辨电子显微镜图像
　　如下图(a）所示。处于负高压的电子枪发射一束电子，经两级磁透镜组成的照明系统把这些电子聚成直径仅几微米的强电子束照射在要观察的物体上。由于电子与物质相互作用，产生弹性和非弹性散射，从而使这些电子带上了所观察物体的形貌和结构特征等信息。这些电子经物镜聚焦并在物镜的像平面上形成所观察物体的放大像。再经两级或更多级的磁透镜组成的成像系统进一步放大，最后这些成像电子打在荧光屏上发出荧光。在荧光屏上我们就可以看见放大几十倍到几十万倍的被观察物体的放大图像。这些图像可以用电子感光板记录，也可以用电视摄像记录，以供观察。



b ．电子衍射图像
　　如图(b）所示。如果待观察的物体是一个晶体，我们不但可以得到该物的放大了的电子像，而且还可以在物镜的后焦面上得到这个晶体的电子衍射像。当一束平行电子束照到薄的晶体上，除了产生透射束（即零级衍射束）外，还会产生各级衍射束，而平行于透镜轴的透射束，经物镜聚焦后，在其后焦面与透镜轴的交点处会聚成一点，这点就是零级衍射振幅的极大值。同样其它各级衍射束中的每一束相互平行且与透镜轴有一个倾角，这束衍射束经物镜聚焦后，在物镜后焦面上也会聚成一点，这个点与透镜轴的距离决定于衍射束与透镜轴的倾角。由于各极衍射束对透镜轴的倾角不同，因此它们在后焦面上形成的会聚点离轴的距离也不同。这些在后焦面形成的会聚点，就是各级衍射振幅的极大值。每个振幅极大值都可以看作一个子波源，从这里发出的子波在像平面上又相干而形成物体的像。这样我们在物镜后焦面上就得了晶体的电子衍射谱像，在物镜的像平面上就得到了晶体的电子放大像。所以在透射电子显微镜中，通过改变中间镜电流，从而改变中间镜的焦距，使中间镜的物平面分别与物镜的后焦面重合，得到晶体衍射谱的放大像；或与物镜的像平面重合，得到晶体的电子放大像。再通过投影镜进一步放大，在荧光屏上就得到了最终放大了的晶体衍射谱像或电子放大像。,