На головну

Хвильові властивості частинок можна використовувати не тільки для структурного дифракційного аналізу, але і для отримання збільшених зображень предмета.

  1. I. Загальні відомості про гідрології ВОДНИХ ОБ'ЄКТІВ, ХІМІЧНИХ І ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТІ ПРИРОДНИХ ВОД
  2. II. Арени. Методи отримання.
  3. III. Функціональні можливості АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ ТА УПРАВЛІННЯ
  4. It is (was) ... that (who, which) - саме, тільки, лише, як раз
  5. MS Access. Для порівняння значень з константами можна використовувати оператори
  6. N У самофлюсуючі припоях високою активністю володіють не тільки самі флюсующие компоненти, але і їх оксиди.
  7. N При односторонній хвилі більш сприятливими є горизонтальне положення конвеєра, полога форма і можливо велика швидкість циркуляції припою.

Межа дозволу оптичного мікроскопа (Лк. №11,) визначається в основному найменшим значенням довжини хвилі світла, сприйманого оком людини. Підставивши в цю формулу значення довжини хвилі де Бройля (4), знайдемо межа дозволу електронного мікроскопа, в якому зображення предмета формується електронними пучками:

 , (5)

де h - постійна Планка; е і m - заряд і маса електрона; U - прискорює напруга; n - показник заломлення середовища; u - апертурний кут. З (5) видно, що межа дозволу z електронного мікроскопа залежить від прискорюючої напруги U, збільшуючи яке можна домогтися, щоб межа дозволу був значно менше, а роздільна здатність значно більше, ніж у оптичного мікроскопа. Електронний мікроскоп і його окремі елементи по своєму призначенню подібні оптичному (рис. 2).

В електронному мікроскопі носієм інформації про зразок є електрони, а їх джерелом - підігрівається катод 1. Прискорення електронів і утворення пучка здійснюється фокусирующим електродом і анодом - системою, званої електронної гарматою 2. Після взаємодії зі зразком (в основному розсіювання) потік електронів перетворюється і містить інформацію про зразок. Формування потоку електронів відбувається під впливом електричного (система електродів і конденсаторів) і магнітного (система котушок з струмом) полів. Ці системи називають електронними лінзами за аналогією з оптичними лінзами, які формують світловий потік (3 - конденсорні; 4 - електронна, що служить об'єктивом; 5 - проекційна). Зображення реєструється на чутливою до електронів фотоплатівці або катодолюмінесцірующем екрані 6.

Щоб оцінити межа дозволу електронного мікроскопа, підставимо в формулу (4) прискорює напруга U = 100 кВ і кутову апертуру u ~ 10-2 радий (приблизно такі кути використовують в електронній мікроскопії). Отримаємо z ~ 0,1 нм; це в сотні разів краще, ніж у оптичних мікроскопів. Застосування прискорює напруги, більшого 100 кВ, хоча і підвищує роздільну здатність, але пов'язане з технічними складнощами, зокрема відбувається руйнування досліджуваного об'єкта електронами, що мають велику швидкість. Для біологічних тканин через проблеми, пов'язаних з приготуванням зразка, а також з його можливим радіаційним пошкодженням, межа дозволу становить близько 2 нм. Цього достатньо, щоб побачити окремі молекули.

Зазначимо деякі особливості експлуатації електронного мікроскопа. У тих його частинах, де пролітають електрони, повинен бути вакуум, так як в противному випадку зіткнення електронів з молекулами повітря (газу) призведе до спотворення зображення. Ця вимога до електронної мікроскопії ускладнює процедуру дослідження, робить апаратуру більш громіздкою і дорогою. Вакуум спотворює деякі властивості біологічних об'єктів, а в ряді випадків руйнує або деформує їх.

В якості препаратів в електронній мікроскопії використовуються дуже тонкі зрізи (товщина менше 0,1 мкм) біооб'єктів, так як електрони сильно поглинаються і розсіюються речовиною.

Для дослідження поверхневої геометричної структури клітин, вірусів і інших мікрооб'єктів роблять відбиток (репліку) їх поверхні на тонкому шарі пластмаси. Зазвичай попередньо на репліку у вакуумі напилюють під ковзаючим (малим до поверхні) кутом шар сильно розсіює електрони важкого металу (наприклад, платини), які відтіняють виступи і западини геометричного рельєфу.

До переваг електронного мікроскопа слід віднести велику роздільну здатність, що дозволяє розглядати великі молекули, можливість змінювати при необхідності прискорює напруга і, отже, межа дозволу, а також порівняно зручне управління потоком електронів за допомогою магнітних і електричних полів.

Електронні мікроскопи дозволяють отримати збільшення порядку 105 - 106, А їх межа дозволу в порівнянні з оптичним мікроскопом в сотні разів менше.

 



Хвилі де Бройля | СПІВВІДНОШЕННЯ невизначеності

Лекція №14 | ХВИЛЬОВА ФУНКЦИЯ | рівняння Шредінгера | ЕЛЕКТРОН У ПОТЕНЦІЙНОЇ ЯМІ | АТОМ ВОДНЮ | Магнітне квантове число - ml визначає значення проекцій моменту імпульсу Le на будь-який обраний напрям Z. | ПРАВИЛА ЗАПОВНЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ РІВНІВ |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати