каков принцип работы электронного микроскопа?

 

главное в световом микроскопе - увеличительные стекла, а разрешающая способность (т. е. минимальное расстояние между 2 точками, позволяющее видеть их раздельно) ограничена длиной световой волны. длина же волны, испускаемой электроном, на несколько порядков меньше. поэтому и разрешающая способность электронного микроскопа, у которого источник света заменен электронной пушкой, а световые лучи - пучком электронов, - намного выше, чем у светового, а следовательно, и увеличение можно сделать больше, и при этом не теряется четкость изображения. направляют пучок электронов электромагниты (вместо зеркала в световом микроскопе) . и еще одно преимущество - можно делать электронные микрофотографии. 
единственный недостаток - громоздкость и дороговизна. но зато с помощью электронного микроскопа было сделано множество важных открытий (открыты, например, ультратонкое строение органоидов клетки, структура днк и т. п.).

думаю такиеже как у цифрового зума!

1. физические основы электронной оптики:
используя источники свободных электронов и различные типы линз, фокусирующих или дефокусирующих пучки электронов, сконструировано большое число аналогов оптических устройств. физические основы электронно-оптических приборов были заложены почти за сто лет до создания электронного микроскопа ирландским математиком у.р. гамильтоном, установившим существование аналогии между прохождением световых лучей в оптически неоднородных средах и траекториями частиц в силовых полях. перспективность применения электронной оптики стала ясна после выдвижения в 1924 г. гипотезы о волнах де бройля. благодаря чрезвычайно малой длине волны электронов, предел разрешения, характеризующий способность прибора отобразить раздельно мелкие, максимально близко расположенные детали объекта, у электронного микроскопа составляет 2-3 Å (1Å=10^-10м). это в несколько тысяч раз меньше, чем для оптического микроскопа. первое изображение объекта, сформированное пучками электронов, было получено в 1931 г. немецкими учеными м. кноллем и э.руска.
необходимым условием перемещения электронов в виде пучка на большое расстояние является создание на их пути вакуума, поскольку в этом случае средняя длина свободного пробега электронов между столкновениями с газовыми молекулами будет значительно превышать расстояние, на которое они должны перемещаться. для этих целей достаточно поддерживать в рабочей камере вакуум приблизительно 10^-4 па. источником электронов служит металл (обычно вольфрам), из которого после его нагревания в результате термоэлектронной эмиссии испускаются электроны. с помощью электрического поля поток электронов можно ускорять и замедлять, а также отклонять в любых направлениях, используя электрические и магнитные поля.
исторически первым был изготовлен просвечивающий электронный микроскоп (пэм), в котором электроны, после прохождения через объект, попадают на электронную линзу, которая формирует увеличенное изображение объекта. оптическая схема пэм полностью эквивалентна соответствующей схеме оптического микроскопа, в котором световой луч заменяется электронным лучом, а оптические линзы или системы линз заменяются электронными линзами или системами электронных линз. достоинством пэм является большая разрешающая способность. основной недостаток связан с тем, что объект исследования должен быть очень тонким (обычно тоньше, чем 0.1 мкм). кроме того, в пэм используют электроны большей энергии. в зависимости от исследуемого материала электроны ускоряют до кинетической энергии в диапазоне от нескольких кэв до нескольких мэв. это приводит к нагреву образца вплоть до разрушения и испарения.

более простым и универсальным для практического применения является сканирующий и растровый электронный микроскоп. рэм предназначен для исследования массивных объектов с разрешением, существенно более низким, чем у пэм, - от 50 до 200 а. в растровом электронном микроскопе хорошо сфокусированный электронный пучок (зонд) развертывают с помощью магнитной или электростатической отклоняющей системы по заданной площади на объекте исследования. при взаимодействии электронов пучка с объектом возникает несколько видов излучений – вторичные и отраженные электроны; электроны, прошедшие через объект (если он тонкий); рентгеновское излучение. любое из этих излучений может регистрироваться соответствующим детектором, преобразующим излучение в электрические сигналы, которые после усиления модулируют пучок электронно-лучевой трубки (элт). развертка пучка элт производится синхронно с разверткой электронного зонда в рэм. изображение объекта в соответствующем излучении наблюдается на экране элт. увеличение микроскопа определяется отношением размеров областей сканирования в рэм и элт.более подробно посмотрите http://www.sibsauktf.ru/courses/vpe%2dte/metod/lab3.htm
принцип действия

электронный луч в виде тонкого пучка электронов (диаметр пучка £ 10 нм) обегает (сканирует