透射電鏡可以看到在光學(xué)顯微鏡下無(wú)法看清的小于0.2um的細(xì)微結(jié)構(gòu),，這些結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)或超微結(jié)構(gòu),。要想看清這些結(jié)構(gòu)，就必須選擇波長(zhǎng)更短的光源,，以提高顯微鏡的分辨率。1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源的透射電子顯微鏡,，電子束的波長(zhǎng)要比可見(jiàn)光和紫外光短得多,，并且電子束的波長(zhǎng)與發(fā)射電子束的電壓平方根成反比，也就是說(shuō)電壓越高波長(zhǎng)越短,。目前TEM的分辨力可達(dá)0.2nm,。
透射電鏡的成像原理可分為三種情況：
1、吸收像：當(dāng)電子射到質(zhì)量,、密度大的樣品時(shí),，主要的成相作用是散射作用。樣品上質(zhì)量厚度大的地方對(duì)電子的散射角大,，通過(guò)的電子較少,，像的亮度較暗。早期的透射電子顯微鏡都是基于這種原理,。
2,、衍射像：電子束被樣品衍射后，樣品不同位置的衍射波振幅分布對(duì)應(yīng)于樣品中晶體各部分不同的衍射能力,，當(dāng)出現(xiàn)晶體缺陷時(shí),，缺陷部分的衍射能力與完整區(qū)域不同，從而使衍射波的振幅分布不均勻,，反映出晶體缺陷的分布,。
3、相位像：當(dāng)樣品薄至100Å以下時(shí),，電子可以穿過(guò)樣品,，波的振幅變化可以忽略，成像來(lái)自于相位的變化。
透射電子顯微鏡在材料科學(xué),、生物學(xué)上應(yīng)用較多,。由于電子易散射或被物體吸收，故穿透力低,，樣品的密度,、厚度等都會(huì)影響到最后的成像質(zhì)量，必須制備更薄的超薄切片,，通常為50～100nm,。
所以用透射電子顯微鏡觀察時(shí)的樣品需要處理得很薄。常用的方法有：超薄切片法,、冷凍超薄切片法,、冷凍蝕刻法、冷凍斷裂法等,。對(duì)于液體樣品,，通常是掛預(yù)處理過(guò)的銅網(wǎng)上進(jìn)行觀察。
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