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穿透式電子顯微鏡的成像原理是什麼?
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穿透式電子顯微鏡如何精確決定晶格常數及晶体格子結構?
電子顯微鏡是什麼?
穿透式電子顯微鏡 （英語： Transmission electron microscope ，縮寫： TEM 、 CTEM ），簡稱 透射電鏡 ，是把經加速和聚集的 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，從而產生立體角散射。 散射角 的大小與樣品的密度、厚度相關，因此可以形成明暗不同的影像，影像將在放大、聚焦後在成像器件（如 螢光屏 、 膠片 、以及 感光耦合組件 ）上顯示出來。 由於電子的 德布羅意波長 非常短，透射電子顯微鏡的解析度比光學顯微鏡高的很多，可以達到0.1～0.2 nm，放大倍數為幾萬～百萬倍。 因此，使用穿透式電子顯微鏡可以用於觀察樣品的精細結構，甚至可以用於觀察僅僅一列原子的結構，比光學顯微鏡所能夠觀察到的最小的結構小數千倍。
2023年3月20日 · 穿透式電子顯微鏡的成像原理是電子束打在樣品上，由於樣品組成不同，對電子束阻礙亦不同，因而造成某些區域電子穿透多，某些區域電子穿透少。 電子具有能量，因此穿透多的電子打在螢光板上，會釋出較多的螢光，較亮；穿透少的電子打在螢光板上，會釋出較少的螢光，較暗。 亮暗之間會有對比，因而形成影像。 超微結構 / 電子顯微鏡. Previous Post. Next Post.
2009年9月9日 · B. TEM工作原理. 在1924年 Louis de Broglie提出電子具有波動的特性 (1929年諾貝爾物理獎)，與光學顯微鏡的原理，利用光的波長來決定影像的解析度。 Broglie的坡動說，無疑地提供了電子顯微鏡的理論基礎；1926年，Busch發現電子經過電磁場會發生偏折，這與光線經過透鏡發生偏折類似。 顧名思義，穿透式電子顯微鏡裡的穿透，便是高能電子束能量遠大於物體本身的位壘，可由圖1暸解. 由於物質含有粒子與波動兩種特性，在微觀世界中，量子力學扮演起重要的角色，而TEM最主要的工作原理便來自與此。 (附註：圖一中E1的穿遂效應是量子力學的特點，在古典力學裡此現象不可能發生，利用此效應可發展上述所提到的掃描穿隧式電子顯微鏡 STM) 由下列兩式，得知能量與波長之關係。 1.
穿透式電鏡的成像原理與光學顯微鏡一致,主要的差別是以電子束取代光波,以電磁鏡取代光學透鏡。 利用磁場聚焦電子束呈像,經由電子-物質作用之散射作用,讓我們得以觀察物質之細部組織形態與尺寸,分析材料之晶體構造、微結構與缺陷,甚至化學組成和電子能階分布。 適應電子束與電磁鏡之特性,顯微鏡內部必須維持高度真空狀態,也必須排除環境電磁場的干擾。 對於高分子與軟質材料而言,穿透式電鏡可觀察並分析奈米複合材料內顆粒之分散性、團聯共聚合物之有序微相結構、高分子晶體構造與形態,以及有機薄膜之化學組成分析等。 國內近數年在高分子與軟質材料奈米結構方面之研究需求大增,幾所主要大學也相繼添購適用( 甚至專用) 於高分子與軟質材料之穿透式電子顯微鏡。
2021年2月26日 · 為了瞭解穿透式電子顯微鏡如何運作，首先我們先從光學顯微鏡 (圖一)的原理開始介紹。 在光學顯微鏡中，光源置於樣品的下方，而樣品的厚度需可透光 (如果不能透光，物體會呈現黑色畫面且無法辨別細節)，光源通過聚光透鏡投射到樣品表面，並在樣品上產生聚焦點，當光源和樣品交互作用後，光分子會選擇性吸收或反射某些種類的光，進而在圖像上呈現出不同顏色與對比，透鏡會將投射的圖像資訊轉換為我們眼睛所能辨識的放大圖像。 (圖一)光學顯微鏡重要元件之示意圖. 電子顯微鏡. 以穿透式電子顯微鏡為例，電子束取代了光源。
與掃瞄式電子顯微鏡成像原理不同的是,穿透式電子顯微鏡是利用高能電子束(一般約在100keV~1MeV )穿透厚度低於100nm以下之薄樣品,和薄樣品內的各種組織產生不同程度之散射。 散射後的電子以不同的行徑通過後續的透鏡組合和透鏡光圈,形成明暗對比之影像,而這些明暗對比之微結構影像是藉由螢光板來呈現。 因此穿透式電子顯微鏡分析即擷取穿透薄樣品之直射電子(Transmitted Electron) 或是彈性散射電子(Elastic Scattered Electron)成像,或作成繞射圖案(Diffraction Pattern;DP) 進而解析薄樣品微結構組織與晶體結構,如圖一(A) 與(C)所示。
2018年8月3日 · 穿透式電子顯微鏡的原理也差不多，只是成像的媒介由光子改成電子，接收訊號端從眼睛改成偵測器，再將結果秀在螢幕上。 這樣的成像機制可以讓我們看到奈米等級的微結構，材料的高矮胖瘦無不盡收眼底。 電子束之所以能看到比光更小的結構是因為其物質波波長很短 ( )，光波大約 ，波長越短能看到的結構越小。 但是如果電子顯微鏡只有這種能耐，充其量也只不過是台超高倍率放大鏡而已，它的厲害在於能夠得知材料組成成分及相。 如何了解組成成分是透過每一種原子自己的能階，當電子束打在材料上時，由於激發不同材料各自的能階，入射電子束會有能量損失，藉由偵測電子束能量損失，我們便能反推該材料所含有的原子種類。 其專業術語為電子能量損失譜（Electron energy loss spectroscopy，縮寫EELS）。
