文档介绍：X射线衍射仪电子探针仪扫描电镜
X 射线二次电子
韧致辐射入射电子背散射电子
阴极荧光吸收电子
俄歇电子试样
透射电子衍射电子
俄歇电镜透射电子显微镜电子衍射仪
电子与物质相互作用产生的信息及相应仪器
1
第9章高分子材料的透射电子显微术
透射电子显微术在高分子研究中有着重要的应用。它可用来观察高分子晶体的形貌和结晶结构,研究高分子材料的网络,测定高分子的分子量分布和多孔高分子薄膜的微孔大小与分布,还可用来使高分子晶体的晶格甚至高分子本身直接成像。透射电子显微术在高分子科学的发展中取得突出成果的例子是1957年首次拍摄到了聚乙烯单晶体的电子显微像和电子衍射花样。在这以前关于结晶高分子材料的聚集态结构一直沿用“缨状胶束模型”。
2
光学和电子光学基础
光学凸透镜的聚焦与放大作用
透射电子显微镜的成像与透射光学显微镜的成像十分相似,最主要的区别是在电子显微镜中以电子束代替可见光,以电磁透镜代替光学透镜。
在光学显微镜中起聚焦作用和放大成像的主要元件是凸透镜。它的几何形状是由两个球冠在底面处重叠而成(图9-1)。该圆形底面的中心 c 称为透镜中心。如果球冠的高比球面的半径小得多,这种透镜就称为薄透镜。
3
光学显微镜
电子显微镜
照射光
光束
电子束
波长(nm)
长:200~750
短:~
介质
空气
真空
透镜
光学透镜
电磁透镜
分辨力
~m

放大倍数
1,000
1,000,000
聚焦方式
机械聚焦
电聚焦
反衬度
吸收、反射
散射、吸收、衍射、相位
电子显微镜与光学显微镜的异同点
4
光学和电子光学基础
光学凸透镜的聚焦与放大作用
通过透镜中心的各条直线叫做光轴。其中通过透镜球面两球心的那条光轴称为主轴。余下的光轴都称为副轴。通过透镜中心并与主轴垂直的平面叫做透镜主平面,它实际上就是球冠的底面。下面仅用一段直线来表示图9-1所示的透镜。这种透镜有下面一些特性:
(1) 通过透镜中心的所有光线都不发生折射。正因为具有这一特性,才把这些方向称为光轴。
(2) 平行于主轴的平行光束通过凸透镜后会聚在主轴上的一个点(图9-2(a))。凸透镜的这种作用称为聚焦,主轴上的这个点称为透镜的焦点,或后焦点,记以F。
5
光学和电子光学基础
光学凸透镜的聚焦与放大作用
透镜中心至焦点的距离称为焦距,用f 表示。
该点称为前焦点。它到透镜中心的距离也称为焦距。这种作用实际上是一种逆聚焦。当凸透镜两侧球面的曲率半径相同,而且两侧的介质也相同时,透镜两侧的焦距相等。
(3) 主轴上某一点散射出来的光线通过透镜后成为一束平行于主轴的平行光(图9-2(b))。
6
光学和电子光学基础
光学凸透镜的聚焦与放大作用
通过焦点并与主轴垂直的平面称为焦平面。包含前焦点的焦平面称为前焦面,另一个则称为后焦面。
(4) 一束平行于任一副轴的平行光通过透镜后也将会聚在副轴与后焦面的交点上(图9-2(c))。
(5) 在理想情况下,如果物平面到主平面的距离(即物距L1)大于凸透镜的焦距,则入射光被试样上任何一个物点(例如A)散射以后的散射光经过透镜后,将会聚在像平面的相应的像点(A)上(图9-3)。通过像点并与主轴垂直的平面称为像平面。像平面与主平面间的距离称为像距,用L2表示。
7
光学和电子光学基础
光学凸透镜的聚焦与放大作用
图9-3(a)中像点A的位置可以根据上述列举的凸透镜特性1,2,3找到。
在理想情况下,根据其中任意二条特殊的光线就可以由物点找到对应的像点。这里所讨论的成像都是以光的折射规律为基础的。
8
光学和电子光学基础
光学凸透镜的聚焦与放大作用
(6) 薄透镜成像时,物距、焦距和像距三者之间遵循以下的定量关系:
物距L1恒为正,而像距L2则可正可负。当L2>0时,表示在透镜的另一侧呈现倒立的实像。L2<0时,表示在透镜的另一侧得不到物体的实像,只能从另一侧并面向透镜时,看到一个正立的放大像(图9-3(b))。这个像与平面镜成像相似,并不是由物体上各点散射出的光线实际会聚而成的,所以是虚像。
9
光学和电子光学基础
光学凸透镜的聚焦与放大作用
(7) 通常把像和物的长度比称为透镜像的放大倍数。它在数值上正好等于像距和物距之比。
当2f >L1> f时,可知像距L2>2f,因此M>1,说明像是放大的;当物距L1>2f 时,解出 2f>L2>f,因此M<1,说明像是缩小的。
10