现代仪器分析实验技术内容观察事物的需要----电子显微镜分辨率的追求分辨本领指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离。以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。1)人的眼睛仅能分辨0.1~0.2mm的细节2)光学显微镜，人们可观察到象细菌那样小的物体。3)用光学显微镜来揭示更小粒子的显微组织结构是不可能的，受光学显微镜分辨本领(或分辨率)的限制。光学透镜分辨本领d0的公式：式中：λ是照明束波长，α是透镜孔径半角，n是物方介质折射率，n·sinα或N·A称为数值孔径。在物方介质为空气的情况下，任何光学透镜系统的N·A值小于1。D0≈1/2λ波长是透镜分辨率大小的决定因素。透镜的分辨本领主要取决于照明束波长λ。若用波长最短的可见光(λ=400nm)作照明源。d0=200nm200nm是光学显微镜分辨本领的极限随着人们对微观粒子运动的深入认识，用于显微镜的一种新的照明源—电子束被发现了。1924年法国物理学家德.布罗意(DeBroglie)提出一个假设：运动的微观粒子(如电子、中子、离子等)与光的性质之间存在着深刻的类似性，即微观粒子的运动服从波-粒两象性的规律。两年后通过电子衍射证实了这个假设，这种运动的微观粒子的波长为普朗克常数h对于粒子动量的比值，即：λ=h/mv对于电子来说，这里，m是电子质量［kg］，v是电子运动的速度［m·s-1］。初速度为零的自由电子从零电位达到电位为U(单位为v)的电场时电子获得的能量是eU：1/2mv2=eU当电子速度v远远小于光速C时，电子质量m近似等于电子静止质量m0，由上述两式整理得：将常数代入上式，并注意到电子电荷e的单位为库仑，h的单位为J·s，我们将得到：当加速电压为100kV时，电子束的波长约为可见光波长的十万分之一。因此，若用电子束作照明源，显微镜的分辨本领要高得多。但是，电磁透镜的孔径半角的典型值仅为10-2-10-3rad。如果加速电压为100kV，孔径半角为10-2rad，那么分辨本领为：d0=0.61×3.7×10-3/10-2=0.225nm电镜的分类透射电镜的发展诺贝尔物理奖牌正面1928年，柏林工科大学的克偌尔和茹斯卡奠定了电镜的理论基础。1933年，茹斯卡制造的第一台电子光学装置，可放大12000倍。1938年，茹斯卡制造的第一台透射电子显微镜，分辨率达100埃。1939年，德国西门子公司按该样机生产了世界第一批商品电镜40台，并在战后运往其他国家，使人类的形态学研究跨入了超微结构新领域。1939年，茹斯卡通过电镜技术发现了烟草病毒，解决了30年前的悬案，引起了世界震动，加速了电镜技术的发展。继而在植物中发现了彩虹病毒、风轮病毒、家蚕病毒等；在人体中发现了流感病毒、天花病毒、肝炎病毒、麻风杆菌等，同时也找出了一些污染源和毁灭性的瘟疫流行渠道。1953年，日本发现了桑树维管束中的微生物。80年代，电镜技术在自然学科的许多领域中得到了广泛应用，并形成了一门交差型的新型学科。科学家利用电镜技术发现了多种病毒，污染水源中的微生物，有毒物质，纳米材料等，其中纳米材料使纳米技术崛起并迅速发展。1982年，诺贝尔化学奖授予卓越的电镜应用者——英国的分子生物学家克卢格（A.Klug）1986年，瑞典皇家科学院将诺贝尔物理学奖授予电子显微镜的发明者——德国科学家恩斯特.茹斯卡（ErnstRuska，1906-1988）；授予扫描隧道显微镜的设计者——德国物理学家宾尼希（GerdBinnig，1947-）和瑞士物理学家罗雷尔（HeinrichRohrer，1933-）。1958年，我国成功地研制了第一台透射电子显微镜，分辨本领为3nm，1979年分辨本领达到0.3nm。透射电镜是以波长极短的电子束作为照明源，用电子透镜聚焦成像的一种具有高分辨本领、高放大倍数的电子光学仪器。透射电镜，通常采用热阴极电子枪来获得电子束作为照明源。热阴极发射的电子，在阳极加速电压的作用下，高速穿过阳极孔，然后被聚光镜会聚成具有一定直径的束斑照到样品上。具有一定能量的电子束与样品发生作用，产生反映样品微区厚度、平均原子序数、晶体结构或位向差别的多种信息。四部分：电子光学系统、电源系统、真空系统、操作控制系统（实验室观察）透过样品的电子束强度，经过物镜聚焦放大在其平面上形成一幅反映这些信息的透射电子像，经过中间镜和投影镜进一步放大，在荧光屏上得到三级放大的最终电子图像，还可将其记录在电子感光板或胶卷上。透镜电镜和普通光学显微镜的光路是相似的。透射电镜的发展---分辨率的提高透射电镜的基本功能如何准备样品透射电镜专用铜网支持膜的分类粉末样品的制备透射电镜的具体操作和使用参考书：1、材料评价的分析电子显微方法，近藤大辅、及川哲夫合著，冶金工业出版社2、电子显微分析，章晓