现代分析测试技术-显微技术SEM TEM AFM

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第十二章 显微技术

分辨本领

人的眼睛仅能分辨0.1 0.2mm的细节 0.11) 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 光学显微镜， 物体(200nm)。 物体(200nm)。 (200nm) 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 构是不可能的，受光学显微镜分辨本领( 的限制。 率)的限制。

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现代分析测试技术— 现代分析测试技术—显微技术 探针与显微分析仪》的主要种类： 《探针与显微分析仪》的主要种类： 1) 光 学 显 微 镜： a) 透镜显微镜 2) 电 子 显 微 镜： a) 透射电子显微镜 3) 电 子 探 针： a) X射线谱仪 4) 探 针 显 微 镜： a) 扫描隧道显微镜 5) 粒 子 探 针： a) 离子探针分析 6) 光 子 探 针： a) 光散射颗粒分析

b)共聚焦显微镜 b)共聚焦显微镜 b) 扫描电子显电镜 b) 俄歇电子谱仪 b) 原子力显微镜 b) 质子探针分析 b) 激光表面形貌分析

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1、透射电子显微(TEM) 透射电子显微(TEM)

显微镜的放大能力 放大倍数： M = h/s （h:实像大小， s:实物大小） 放大倍数： 实像大小， 实物大小） 分辨本领： 分辨本领： 指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离（线数/mm) /mm)。 指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离（线数/mm)。 以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。 以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。 有效放大倍数： 肉眼分辨本领/ 有效放大倍数： Me = 肉眼分辨本领/仪器分辨本领 光学显微镜的放大倍数： mm/200nm=1000 200nm= 光学显微镜的放大倍数：0.2mm/200nm=1000

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限制显微镜的分辨本领的因素： 限制显微镜的分辨本领的因素： 这主要是由于光波的衍射现象。 这主要是由于光波的衍射现象。 d=0 /N.sinα d=0.61 λ /N.sinα d为显微镜的分辨本领； λ为光的波长； sinα为透镜的孔径，最大值为1 因此， N.sinα为透镜的孔径，最大值为1.3。因此， d= 1/2.λ 当光的波长为400nm, 则 d=200nm。 当光的波长为400nm, d=200nm。 400 200nm

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电子显微镜的分辨本领 1924年法国物理学家德.布罗意(De Broglie)提出一个假 1924年法国物理学家德.布罗意(De Broglie)提出一个假 年法国物理学家德 设：运动的微观粒子(如电子、中子、离子等)与光的性质之间 运动的微观粒子(如电子、中子、离子等) 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 存在着深刻的类似性，即微观粒子的运动服从波规律。两年后通

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