電子顯微鏡是使用電子來展示物件的內(nèi)部或表面的顯微鏡。高速的電子的波長比可見光的波長短(波粒二象性)，而顯微鏡的分辨率受其使用的波長的限制，因此電子顯微鏡的理論分辨率(約0.1納米)遠高于光學顯微鏡的分辨率(約200納米)。透射電子顯微鏡(Transmission electron microscope，縮寫TEM)，簡稱透射電鏡，是把經(jīng)加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關(guān)，因此可以形成明暗不同的影像，影像將在放大、聚焦后在成像器件(如熒光屏、膠片、以及感光耦合組件)上顯示出來。由于電子的德布羅意波長非常短，透射電子顯微鏡的分辨率比光學顯微鏡高的很多，可以達到0.1~0.2nm，放大倍數(shù)為幾萬~百萬倍。因此，使用透射電子顯微鏡可以用于觀察樣品的精細結(jié)構(gòu)，甚至可以用于觀察僅僅一列原子的結(jié)構(gòu)，比光學顯微鏡所能夠觀察到的最小的結(jié)構(gòu)小數(shù)萬倍。TEM在中和物理學和生物學相關(guān)的許多科學領(lǐng)域都是重要的分析方法，如癌癥研究、病毒學、材料科學、以及納米技術(shù)、半導(dǎo)體研究等等。
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