Государственный комитет

Российской Федерации по высшему образованию.

[pic]

Кафедра общей физики.

Реферат на тему:

«Дифракция электронов.

Электронный микроскоп».

Факультет: АВТ.
Кафедра: АСУ.
Группа: А-513.
Студент: Борзов Андрей Николаевич.
Преподаватель: Усольцева Нелли Яковлевна.
Дата: 1 декабря 1996 г.

Новосибирск-96.

Содержание:

. Путь микроскопии 3
. Предел микроскопии 5
. Невидимые излучения 7
. Электроны и электронная оптика 9
. Электроны — волны!? 12
. Устройство электронного микроскопа 13
. Объекты электронной микроскопии 15
. Виды электронных микроскопов 17
. Особенности работы с электронным микроскопом

21
. Пути преодоления дифракционного предела электронной микроскопии
23
. Список литературы 27
. Рисунки 28

Примечания:
1. Символ ( означает возведение в степень. Например, 2(3 означает «2 в степени 3».
2. Символ e означает запись числа в показательной форме. Например, 2e3 означает «2, умноженное на 10 в 3 степени».
3. Все рисунки находятся на последней странице.
4. Вследствие использования не совсем «свежей» литературы данные в этом реферате не отличаются особой «свежестью».

Глаз не видел бы Солнца, если бы он не был подобен

Солнцу.

Гёте.

Путь микроскопии.

Когда на пороге XVII столетия был создан первый микроскоп, вряд ли кто-либо (и даже его изобретатель) мог представить будущие успехи и многочисленные области применения микроскопии. Оглядываясь назад, мы убеждаемся, что это изобретение знаменовало собой нечто большее, чем создание нового устройства: впервые человек получил возможность увидеть ранее невидимое.

Примерно к этому же времени относится еще одно событие ( изобретение телескопа, позволившее увидеть невидимое в мире планет и звезд. Изобретение микроскопа и телескопа представляло собой революцию не только в способах изучения природы, но и в самом методе исследования.

Действительно, натурфилософы древности наблюдали природу, узнавая о ней только то, что видел глаз, чувствовала кожа, слышало ухо. Можно лишь удивляться тому, как много правильных сведений об окружающем мире получили они, пользуясь «невооруженными» органами чувств и не ставя специальных экспериментов, как это делают сейчас. Вместе с тем наряду с точными фактами и гениальными догадками как много ложных «наблюдений», утверждений и выводов оставили нам ученые древности и средних веков!

Лишь значительно позднее был найден метод изучения природы, заключающийся в постановке сознательно планируемых экспериментов, целью которых является проверка предположений и четко сформулированных гипотез.
Особенности этого метода исследования Фрэнсис Бэкон - один из его создателей - выразил в следующих, ставших знаменитыми, словах: «Ставить эксперимент - это учинять допрос природе».Самые первые шаги экспериментального метода по современным представлениям были скромны, и в большинстве случаев экспериментаторы того времени обходились без каких-либо устройств, «усиливающих» органы чувств. Изобретение микроскопа и телескопа представляло собой колоссальное расширение возможностей наблюдения и эксперимента.

Уже первые наблюдения, проведённые с помощью самой простой и несовершенной по современным представлениям техники, открыли «целый мир в капле воды». Оказалось, что знакомые предметы выглядят совсем по-иному, если их рассматривать в микроскоп: гладкие на взгляд и ощупь поверхности оказываются в действительности шероховатыми, в «чистой» воде движутся мириады мельчайших организмов. Точно так же первые астрономические наблюдения с помощью телескопов дали возможность человеку по-новому увидеть привычный мир планет и звёзд: например, поверхность Луны, воспетой поэтами всех поколений, оказалась гористой и испещрённой многочисленными кратерами, а у Венеры была обнаружена смена фаз, как и у Луны.

В дальнейшем эти простейшие наблюдения дадут жизнь самостоятельным областям науки ( микроскопии и наблюдательной астрономии. Пройдут годы, и каждая из этих областей разовьется в многочисленные разветвления, выражающиеся в целом ряде самых различных применений в биологии, медицине, технике, химии, физике, навигации.

Современные микроскопы, которые в отличие от электронных мы будем называть оптическими, представляют собой совершенные приборы, позволяющие получать большие увеличения с высокой разрешающей способностью. Разрешающая способность определяется расстоянием, на котором два соседних элемента структуры могут быть ещё видимы раздельно. Однако, как показали исследования, оптическая микроскопия практически достигла принципиального предела своих возможностей из-за дифракции и интерференции ( явлений, обусловленных волновой природой света.

Степень монохроматичности и когерентности является важной характеристикой волн любой природы (электромагнитных, звуковых и др.).
Монохроматические колебания ( это колебания, состоящие из синусоидальных волн одной определённой частоты. Когда мы представляем колебания в виде простой синусоиды соответственно с постоянными амплитудой, частотой и фазой, то это является определённой идеализацией, так как, строго говоря, в природе не существует колебаний и волн, абсолютно точно описываемых синусоидой. Однако, как показали исследования, реальные колебания и волны могут с большей или меньшей степенью точности приближаться к идеальной синусоиде (обладать большей или меньшей степенью монохроматичности).
Колебания и волны сложной формы можно представить в виде набора синусоидальных колебаний и волн. По сути дела, эту математическую операцию осуществляет призма, разлагающая в цветной спектр солнечный свет.