电镜的原理是什么?

作者&投稿:秦雯 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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SEM、TEM、XRD、AES、STM、AFM的区别主要是名称不同、工作原理不同、作用不同、

一、名称不同

1、SEM,英文全称:Scanning electron microscope,中文称:扫描电子显微镜。

2、TEM,英文全称:Transmission Electron Microscope,中文称:透射电子显微镜

3、XRD,英文全称:Diffraction of x-rays,中文称:X射线衍射

4、AES,英文全称:Auger Electron Spectroscopy,中文称:俄歇电子能谱

5、STM,英文全称: Scanning Tunneling Microscope,中文称:扫描隧道显微镜

6、AFM,英文全称: Atomic Force Microscope,中文称:原子力显微镜

二、工作原理不同

1、扫描电子显微镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。

2、透射电镜的总体工作原理是:由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多;

经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像,最终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上;荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。

3、X射线衍射的基本原理:当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级,故由不同原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关。

4、入射电子束和物质作用,可以激发出原子的内层电子形成空穴。外层电子填充空穴向内层跃迁过程中所释放的能量,可能以X光的形式放出,即产生特征X射线,也可能又使核外另一电子激发成为自由电子,这种自由电子就是俄歇电子。

5、扫描隧道显微镜的工作原理简单得出乎意料。一个小小的电荷被放置在探针上,一股电流从探针流出,通过整个材料,到底层表面。当探针通过单个的原子,流过探针的电流量便有所不同,这些变化被记录下来。

电流在流过一个原子的时候有涨有落,如此便极其细致地探出它的轮廓。在许多的流通后,通过绘出电流量的波动,人们可以得到组成一个网格结构的单个原子的美丽图片。

6、原子力显微镜工作原理:当原子间距离减小到一定程度以后,原子间的作用力将迅速上升。因此,由显微探针受力的大小就可以直接换算出样品表面的高度,从而获得样品表面形貌的信息。

三、作用不同

1、扫描电镜(SEM)是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观察手段,可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。扫描电镜有较高的放大倍数,2-20万倍之间连续可调;有很大的景深,视野大,成像富有立体感,可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构。

试样制备简单。 目前的扫描电镜都配有X射线能谱仪装置,这样可以同时进行显微组织形貌的观察和微区成分分析,因此它是当今十分有用的科学研究仪器。

2、透射电子显微镜在材料科学 、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收,故穿透力低,样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量,必须制备更薄的超薄切片,通常为50~100nm。

所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。常用的方法有:超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。对于液体样品,通常是挂预处理过的铜网上进行观察。

3、X射线衍射这一重要探测手段在人们认识自然、探索自然方面,特别在凝聚态物理、材料科学、生命医学、化学化工、地学、矿物学、环境科学、考古学、历史学等众多领域发挥了积极作用,新的领域不断开拓、新的方法层出不穷。

特别是同步辐射光源和自由电子激光的兴起,X射线衍射研究方法仍在不断拓展,如超快X射线衍射、软X射线显微术、X射线吸收结构、共振非弹性X射线衍射、同步辐射X射线层析显微技术等。这些新型X射线衍射探测技术必将给各个学科领域注入新的活力。

4、俄歇电子在固体中运行也同样要经历频繁的非弹性散射,能逸出固体表面的仅仅是表面几层原子所产生的俄歇电子,这些电子的能量大体上处于 10~500电子伏,它们的平均自由程很短,大约为5~20埃,因此俄歇电子能谱所考察的只是固体的表面层。

俄歇电子能谱通常用电子束作辐射源,电子束可以聚焦、扫描,因此俄歇电子能谱可以作表面微区分析,并且可以从荧光屏上直接获得俄歇元素像。它是近代考察固体表面的强有力工具,广泛用于各种材料分析以及催化、吸附、腐蚀、磨损等方面的研究。

5、STM工作时,探针将充分接近样品产生一高度空间限制的电子束,因此在成像工作时,STM具有极高的空间分辨率,可以进行科学观测。

STM在对表面进行加工处理的过程中可实时对表面形貌进行成像,用来发现表面各种结构上的缺陷和损伤,并用表面淀积和刻蚀等方法建立或切断连线,以消除缺陷,达到修补的目的,然后还可用STM进行成像以检查修补结果的好坏。

6、原子力显微镜的出现无疑为纳米科技的发展起到了推动作用。以原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜是利用一种小探针在样品表面上扫描,从而提供高放大倍率观察的一系列显微镜的总称。原子力显微镜扫描能提供各种类型样品的表面状态信息。

与常规显微镜比较,原子力显微镜的优点是在大气条件下,以高倍率观察样品表面,可用于几乎所有样品(对表面光洁度有一定要求),而不需要进行其他制样处理,就可以得到样品表面的三维形貌图象。并可对扫描所得的三维形貌图象进行粗糙度计算、厚度、步宽、方框图或颗粒度分析。




镜子的原理是什么?
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镜子的原理
镜子的原理就是反射 反射<物理> 声波、光波或其他电磁波遇到别的媒质分界面而部分仍在原物质中传播的现象 如光的反射,波的反射.反射率;又称反射本领,是反射光强度与入射光强度的比值.不同材料的表面具有不同反射率,其数值多以百分数表示.同一材料对不同波长的光可有不同的反射率,这个现象称为选择反...

镜子是利用的什么原理?
由于镜子是一种表面光滑,具反射光线能力的物品,所以能照到人,这利用的是镜子的成像原理. 镜子的成像原理:不论是平面镜或者是非平面镜(凹面镜或凸面镜),光线都会遵守反射定律而被面镜反射,反射光线进入眼中后即可在视网膜中形成视觉.在平面镜上,当一束平行光束碰到镜子,整体会以平行的模式改变前进方向,...

镜子利用的什么原理
1. 镜子的光线原理基于光的反射。当光线照射到镜子上时,一部分光被镜面反射,另一部分光穿过镜面并发生折射。2. 反射是光线遇到镜面时,根据反射定律,以与法线成相等角度的角度反射回来。折射是光线在从一种介质穿过另一种介质时改变速度和方向的现像。3. 镜子的类型包括平面镜和曲面镜。平面镜是由...

镜子是什么原理
1. 镜子的工作原理基于光的反射。当光线照射到镜子的光滑表面时,它会按照反射定律改变方向,从而使我们能够看到反射在镜子上的图像。2. 平面镜产生的是正立、等大的虚像。当光线垂直于镜面入射时,反射光线也垂直于镜面离开,形成与入射光线相同的角度,我们的眼睛接收到这些反射光线,便形成了镜中的像。

镜子主要利用的是光的什么原理?
光是一种电磁波,当光线遇到不同介质之间的界面时,会发生反射。镜子是一种光滑的表面,通常由玻璃片的背面涂有金属薄膜或是玻璃前面镀有金属薄膜而制成。在镜子表面,光线遇到金属薄膜时发生反射,从而使得我们能够看到镜中的图像。光的反射原理可以分为两个主要方面:平面镜和曲面镜。1、平面镜:平面镜...

西汉铜镜透光的原理是什么?
原理:在铸造过程中,镜背的花纹图案凹凸处由于厚薄不同,经凝固收缩而产生铸造应力(物理现象),再经研磨又产生压应力,因而形成物理性质上的弹性形变。当研磨到一定程度时,这种弹性形变叠加发生作用,使镜面与镜背花纹之间产生相应的曲率,从而导致出现这种透光效果。在上海、河南等地曾出土有大量的古代透光镜。

镜子是由什么原理制成的
反射原理 光的反射原理及反射镜 光行进到两种媒质的分界面时,有一部分返回原媒质的现象。如果入射点处分界面的不平整程度比波长小得多,就可看作平滑分界面。光在平滑分界面上的反射为镜反射,或称单向反射。否则,为漫反射。如果既有镜反射,又有漫反射,则称为混合反射。漫反射时各不同方向的光...

镜子是如何反射光线来产生一个反向的完美图像,而不仅仅是一团混乱的...
最典型的例子是,三棱镜原理:白光柱从三棱镜的一个面进入,从另一个面射出后,会将光线偏转并分成七种颜色,形成光谱。那么凸透镜(中间厚,边缘薄)。 最佳答案2:我们看到的是实像 1、凸透镜成像规律是指物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。物距越小,像距越大,...

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西安区18412001907: 光镜的原理?电镜的原理?简单说明 -
闽姿环利: 光镜是通过光的折射,光通过凸透镜,产生放大效果; 电镜是通过电来感应~通过物体表面的凹凸不平来感应物体表面的形状.物体表面的不平使每个突起对电子的排布及发射都产生影响,由此来推测物体形状,在屏幕上显示. 因此光镜可以反映出物体的颜色,而电镜不能,因为通过电子只能看出形状,并不能检测到光子的透过.因为有透镜的各种衍射等原因,因此太小的物体在透过光镜时会变的不清楚,因此我们需要电镜来观察过小的物体~谢谢

西安区18412001907: 生物学用的电镜工作原理是什么?有什么适用范围? -
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西安区18412001907: 透射电镜的原理 要文字叙述 谢谢啦 -
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西安区18412001907: 请问扫描电镜的成像原理是什么? -
闽姿环利: 扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息.通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察. 当一束极细的高能入射电子轰击扫描样品表面时,被激发的区域将产生二...

西安区18412001907: 透射电镜的工作原理是什么?
闽姿环利: (1)阴极阴极是产生自由电子的源头,一般有直热式和旁热式2种,旁热式阴极是将加热体和阴极分离,各自保持独立

西安区18412001907: 透射电子显微镜的结构原理 -
闽姿环利: 透射电镜的总体工作原理是:由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多;经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像,最终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上;荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察.本节将分别对各系统中的主要结构和原理予以介绍.

西安区18412001907: 请问扫描电镜的成像原理是什么?
闽姿环利: 扫描电镜的成像原理扫描电镜是由电子枪发射并经过聚焦的电子束在样品表面扫描,激发样品产生各种物理信号,经过检测、视频放大和信号处理,在荧光屏上获得能反映样品表面各种特征的扫描图像.扫描电镜构造:1.电子光学系统2.信号收集和图像显示系统、3.和真空系统

西安区18412001907: 电子显微镜成像原理 -
闽姿环利: 一、透射电子显微镜的成像原理可分为三种情况: 1、吸收像:当电子射到质量、密度大的样品时,主要的成相作用是散射作用.样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大,通过的电子较少,像的亮度较暗.早期的透射电子显微镜都是基于这...

西安区18412001907: 请问扫描电镜的成像原理是什么?
闽姿环利: 扫描电镜的成像原理,和透射电镜大不相同,它不用电磁透镜来进行放大成像,而是象电视系统那样,逐点逐行扫描成像

西安区18412001907: 电子显微镜的工作原理
闽姿环利: 电子显微镜是以电子束为照明光源的显微镜.由于电子束在外部磁场或电场的作用下可以发生弯曲,形成类似于可见光通过玻璃时的折射现象,所以我们就可以利用这一物理效应制造出电子束的“透镜”,从而开发出电子显微镜.而作为透射电子显微镜(TEM)其特点在于我们是利用透过样品的电子束来成像,这一点有别于扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM).

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