电磁透镜的像差课件

人的差异在于业余时间电磁透镜的像差人的差异在于业余时间电磁透镜的像差1第一节电子光学基础电子光学是研究带电粒子《电子、离子)在电场和磁场中运动,特别是在电场和磁场中偏转、聚焦和成像规律的一门科学。它与几何光学有很多相似之处1)几何光学是利用透镜使光线聚焦成像,而电子光学则利用电、磁场使电子束聚焦成像,电、磁场起着透镜的作用。2)几何光学中,利用旋转对称面作为折射面,而电子光学系统中,是利用旋转对称的电、磁场产生的等位面作为折射面。因此涉及的电子光学主要是研究电子在旋转对称电、磁场中的运动规律第一节电子光学基础23)电子光学可仿照几何光学把电子运动轨迹看成射线,并由此引入一系列的几何光学参数来表征电子透镜对于电子射线的聚焦成像作用。但应注意电镜中的电子光学(1)是真空中的静场,即电、磁场与无关,且处于真空中。(2)入射的电子束轨迹必须满足离轴条3)电子光学可仿照几何光学把电子运动轨3lrP≈0<<1(2)lrP≈04光学显微镜的局限性光学显微镜的“分辨本领”是表示一个光学系统刚能清楚地分开两个物点间的最小距离,距离越小分辨能力越高。阿贝根据衍射理论导出的光学透镜分辨能力的公0.61入nmnsindsina称为数值孔径,用N.A表示。由(3)式可知,透镜的分辨率r值与N.A成反比与λ值成正比,r值越小,分辨本领越高。光学显微镜的局限性5当用可见光作光源,采用组合透镜、大的孔径角、高折射率介质浸没物镜时,N.A值可提高到16。最佳情况的逶镜分辨极限是200nm要进一步提高显微镜的分辨能力,就必须用更短波长的照明源。X射线波长很短,在0.05~10nm范围,但其聚焦成像较为困难。电子束流具有波动性,且波长比可见光短得多。显然,如果用电子束做照明源制成电子显微镜将具有更高的分辨本领。当用可见光作光源,采用组合透镜、大6电子的波动性及其波长1924年,德布罗意提出了运动着的微观粒子也具有波粒二象性的假说。这个物质波的频率和波长与能量和动量之间的关系如E=hvPh(5)由此可得德布罗意波波长λ(6运动中的电子也必伴随着一个波—电子波。电子的波动性及其波长7个初速度为零的电子,在电场中从电位为零的点受到电位为的作用,其获得的动能和运动速度之间的关系为:(7)当加速电压较低时,v<<c(光速),电子质量近似于静止质量m,由(6)、(7)式整理得1501225(8nemov电子波长与其加速电压平方根成反比,加速电压高,电子波长越短个初速度为零的电子,在电场中从电位为8当加速电压较高时,电子运动速度增大电子质量也随之增大,必须用相对论进行校正:h12.252em,V(1+,(1+0.9785×10V)emc加速电压电子波长加速电压电子波长(kV)nm)nm0.0388800.004180.01221000.00370200.008592000.00251300.006985000.00142500.0053610000.00087当加速电压较高时,电子运动速度增大9三、电子在电磁场中的运动和电子透镜电镜中,用静电透镜作电子枪,发射电子束;用磁透镜做会聚透镜,起成像和放大作用。静电透镜和磁透镜统称电子透镜,它们的结构原理由Husch奠定的1.电子在静电场中的运动电子在静电场中受到电场力的作用将产生加速度。初速度为0的自由电子从零电位到达V电位时,电子的运动速度v为:(10即加速电压的大小决定了电子运动的速度。三、电子在电磁场中的运动和电子透镜10当电子的初速度不为零、运动方向与电场力方向不一致时,电场力不仅改变电子运动的能量,而且也改变电子的运动方向AB上方电位为v方为V2,电子通过V1、V2的界面时,电子的运动方向突变,电子运动的速度从v1变为v2。因为电场力的方向总是指向等电位面的法线,从低电位指向高电位而在电位面的切线方向的作用力为0。也就是说在该方向的速度分量不变。所以有:sinev,sine=v2siny或sInyV,又因为:v2evV2sin0v.v.则:(12SInV,2,当电子的初速度不为零、运动方向与电场力方向11电磁透镜的像差课件12电磁透镜的像差课件13电磁透镜的像差课件14电磁透镜的像差课件15电磁透镜的像差课件16电磁透镜的像差课件17电磁透镜的像差课件18电磁透镜的像差课件19电磁透镜的像差课件20电磁透镜的像差课件21电磁透镜的像差课件22电磁透镜的像差课件23电磁透镜的像差课件24电磁透镜的像差课件25电磁透镜的像差课件26电磁透镜的像差课件27电磁透镜的像差课件28电磁透镜的像差课件29电磁透镜的像差课件30谢谢！21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根

22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈

23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思

24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚

25、学习是劳动，