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怎样提高显微镜分辨率?

2013-10-16  发布者:admin 

借助光学显微镜,人们能用肉眼直接看到细胞、细菌和其他微生物,分辨本领可达10-4mm左右.但不管放大倍数具体多大,比10-4mm还小的东西始终看不清了,这是因为在光学显微镜中,利用点光源发出的光波进入显微镜时,由于光的衍射,使成的像不是一个完全清晰的点,而是有一定大小的光斑.随着生产和科学技术的发展,人们对微观世界的探索要求越来越迫切,推动科学家发明了电子显微镜.这是受德布罗意物质波的启发而来的。
  
从波的角度看,波长越短,衍射现象越不明显,因此,要提高成像分辨率必须改用波长比可见光短得多的射线.根据德布罗意物质波长关系式λ=h/mv,可看出,要减小波长有两个途径:一是增大粒子质量;二是增大粒子速度。
  
电子显微镜采用了增大粒子速度的办法.它通过对电子的加速来提高电子的动能,从而缩短电子的波长.若加速电子所用的高压为U,电子被加速到最大动能为eU,则由波长公式得λ=h/√2em0U,可见只要提高加速电压U就可以缩短电子射线的波长,所以也可以说电子显微镜是采用了提高加速电压的方法来提高显微镜的分辨本领的。
  
如果显微镜不用电子流而用质子流,若它们加速后的速度相同,但由于质子的质量比电子的质量大得多(电子的静止质量9.1×10-31kg,质子的静止质量1.7×10-27kg),由上式可看出也能使显微镜的分辨本领提高很多倍。