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guoping201 2006-03-05 15:34
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zpzgwd 2006-03-05 16:49電子顯微鏡的發(fā)明
普通光學(xué)顯微鏡通過(guò)提高和改善透鏡的性能，使放大率達(dá)到1000─1500倍左右，但一直末超過(guò)2000倍。這是由于普通光學(xué)顯微鏡的放大能力受光的波長(zhǎng)的限制。光學(xué)顯微鏡是利用光線來(lái)看物體，為了看到物體，物體的尺寸就必須大于光的波長(zhǎng)，否則光就會(huì) “繞”過(guò)去。理論研究結(jié)果表明，普通光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)不超過(guò)0。02微米，有人采用波長(zhǎng)比可見(jiàn)光更短的紫外線，放大能力也不過(guò)再提高一倍左右。
要想看到組成物質(zhì)的最小單位──原子，光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)還差3─4個(gè)量級(jí)。為了從更高的層次上研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，必須另辟蹊徑，創(chuàng)造出功能更強(qiáng)的顯微鏡。
有人設(shè)想用波長(zhǎng)比紫外線更短的X射線的透鏡。
20世紀(jì)20年代法國(guó)科學(xué)家德布羅意發(fā)現(xiàn)電子流也具有波動(dòng)性，其波長(zhǎng)與能量有確定關(guān)系，能量越大波長(zhǎng)越短，比如電子學(xué)1000伏特的電場(chǎng)加速后其波長(zhǎng)是0.388埃，用10萬(wàn)伏電場(chǎng)加速后波長(zhǎng)只有0.0387埃，于是科學(xué)家們就想到是否可以用電子束來(lái)代替光波？這是電子顯微鏡即將誕生的一個(gè)先兆。
用電子束來(lái)制造顯微鏡，關(guān)鍵是找到能使電子束聚焦的透鏡，光學(xué)透鏡是無(wú)法會(huì)聚電子束的。
1926年，德國(guó)科學(xué)家蒲許提出了關(guān)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的理論。他指出： “具有軸對(duì)稱性的磁場(chǎng)對(duì)電子束來(lái)說(shuō)起著透鏡的作用。”這樣，蒲許就從理論上解決了電子顯微鏡的透鏡問(wèn)題，因?yàn)殡娮邮鴣?lái)說(shuō)，磁場(chǎng)顯示出透鏡的作用，所以稱為 “磁透鏡”。
德國(guó)柏林工科大學(xué)的年輕研究員盧斯卡，1932年制作了第一臺(tái)電子顯微鏡──它是一臺(tái)經(jīng)過(guò)改進(jìn)的陰極射線示波器，成功地得到了銅網(wǎng)的放大像──第一次由電子束形成的圖像，加速電壓為7萬(wàn)，最初放大率僅為12倍。盡管放大率微不足道，但它卻證實(shí)了使用電子束和電子透鏡可形成與光學(xué)像相同的電子像。