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电子偏光显微镜的基本原理

发布人:shpuda发布时间:2014/1/17

    电子偏光显微镜是用电子射线来“照明”物体的。发生电子射线的仪器叫“电子射线管”,其外形是一个漏斗状的玻璃真空管,在柄上装着一副能够发射电子的装置。当发射装置中有电流通过时,就有电子不断地产生出来,形成电子流。电子流由于阳极的吸引,以很快的速度射向底部的荧光屏上,而留下电子击中的痕迹即光点。


    电子是比十万亿分之一厘米还小的小粒子,当其向外发射时,好象光线一样可给物体造成影像。如果在电子射线管中,在电子流经过的迸路上放上一个障碍物,当电子发射出来在中途碰到这障碍物而被阻拦不能继续前进时,便会在物体后面的荧光屏上留下一个物体的影像。因此,电子虽然是小粒子,也可以象光线一样用来“照明”物体。


    同时,运动着的电子还并不单纯是微小的粒子,它们还是一种波。如果推动电子运动的电压是五万、十万甚至最大为三百万伏特,所产生的电子波波长大约是两亿分之一毫米,则这种电子波的波长相当于可见光中最短波长的八万分之一。因此利用电子射线,可以使大家看见比普通光学偏光显微镜所能看见的小儿百倍、几千倍、甚至儿万倍的微小生物结构和非生物的原子构成。


    要想利用电子射线得到物体的放大像,还必须使它在行进的途中能够发生屈折,好象用透镜使可见光线发生屈折一样。这点是不难办到的。由于电子是带电的粒子,电场和磁场都能使它运动的方向发生屈折。利用电场和磁场就可以制成能使电子射线发生屈折的透镜即电子透镜。


    利用电场作用制成简单的电子透镜是两块平行的金属板构成的容电器,在一个板上接正电压,在另一个板上接负电压。当一股电子射线从两块板之间穿过时,由于电场的作用,射线便向正极的方向偏移。如果把一个容电器的一块金属板同另一个容电器的一块金属板登合起来,并使叠合的两块板接上正电,还可以使两股电子射线向相反的方向屈折,然后汇集在一点,好象透镜使两条从物体两端发出的光线汇集在一点一样。


    另一种利用磁场作用制成的电子偏光显微镜,是用线圈做成的,当线圈里有电流通过时,就在它周围造成磁场,这时如果电子射线从磁场中通过,也同样能发生屈折。


    近代电子偏光显微镜,就是用这种电子透镜构成的。同光学偏光显微镜一样,在电子偏光显微镜里也有几组电子透镜:第一组透镜叫“会聚镜”,其作用是把从电子发射装置里射出来的电子流集中起来,瞄准在要观察的物体上,第二组电子透镜叫“接物镜”,使经过观察物的电子射线发生屈折而产生物体的初步放大像,为了达到更高的倍数,可以再经过第一、二中间镜和投影镜三次放大,最后由电子射线构成的物体放大像,投在荧光屏上,把电子图像转化为可见光图像,而被大家看见,为了记录结果,荧光屏下装有照相机,用电子感光板或胶片拍摄观察的图像。

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