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本文標(biāo)題："為什麼電子顯微鏡的放大倍率會(huì)較光學(xué)顯微鏡大呢？"

 電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡最大的不同，在于光學(xué)顯 微鏡以「可見光」為光源，由透鏡組將影像放大。而 電子顯微鏡則以「電子束」，由「磁場(chǎng)」來作「透 鏡」來「折射」電子束。 電子于1897年由英國人J.J.Thomson發(fā)現(xiàn)，到量子力學(xué)的出現(xiàn)，提出電子波質(zhì)二元論的理論，即電子既然 有粒子的特性，亦有波動(dòng)的特性，所以電子亦應(yīng)該有繞射現(xiàn)象；1927年美國 Davisson 和 Germer 兩氏以電子 繞射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電子的波性。 1927年德國Busch實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)可藉電磁場(chǎng)聚焦電子，產(chǎn)生放大作用。電磁場(chǎng)對(duì)電子之作用與光學(xué)透鏡對(duì)光 波之作用非常相似，因而發(fā)展出電磁透鏡。1932年德國的Bruche和Johannson製出第一部電場(chǎng)型穿透式電子 顯微鏡，1934年Ruska氏在實(shí)驗(yàn)室製作第一部磁場(chǎng)型穿透式電子顯微鏡 (transmission electron microscope，TEM )。1938年，第一部商業(yè)發(fā)售的電子顯微鏡問世。在1940年代，TEM的其分辨率(resolving power)約在l0 nm左右(一億分之一米)，放大倍率達(dá)250000倍。

        為什麼電子顯微鏡的放大倍率會(huì)較光學(xué)顯微鏡大呢？如前所說，當(dāng)物體比可見光的波長還要小時(shí)，光 學(xué)顯微鏡便無法使用。電子顯微鏡則利用高能量射出波長較短的電子波，因此放大倍率大大提高。

        掃描式電子顯微鏡 (scanning electron microscope，SEM) 原理的提出與發(fā)展，約與TEM同時(shí)。但到 1964年，第一臺(tái)商售SEM才問世。由于SEM為研究物體表面結(jié)構(gòu)及成份的利器，成像及使用較容易，此外 還有許多其他優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛的使用；同時(shí)，SEM亦廣泛的應(yīng)用于生物學(xué)及醫(yī)學(xué)上。

        目前，更先進(jìn)的「穿燧式電子顯微鏡」或「場(chǎng)發(fā)射顯微鏡」更可以用來觀察原子(原子的尺寸約100億 分之一米左右)。

        隨著計(jì)算機(jī)芯片的線路已細(xì)小到原子尺度，為能夠更為清晰地觀察制造半導(dǎo)體芯片的材料的細(xì)節(jié)，最 近IBM和Nion公司的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種分辨率創(chuàng)歷史新記錄的電子顯微鏡，這臺(tái)電子顯微鏡可以把 電子束聚焦到1納米的75,000分之一，這一尺度甚至比單個(gè)氫原子的尺度還要小。用這種電子顯微鏡可以更 深入地觀察原子的細(xì)節(jié)，看原子在不同環(huán)境下是如何相互作用的，使科學(xué)家能夠看到電子材料的細(xì)節(jié)，更 為詳盡地了解電子材料的性能。