第一章：电子光学基础1 Ariy 斑如何形成？Airy斑：物体上的点通过透镜成像时，在像平面上得到的是一个中心最亮、周围带有明暗相间同心圆环的圆斑，即所谓Airy斑2 简述产生像差的三种原因。像差 可分为几何像差和色差，而几何像差主要指球差和像散球差 ：由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不同造成，离开透镜主轴较远的电子比主轴附近的电子被折射程度大。像散 ：由透镜磁场的非旋转对称而引起的，使其在不同方向上的聚集能力不同。极靴内孔不圆、上下极靴的轴线错位、制作极靴的材料材质不均匀以及极靴孔周围局部污染等原因， 都会使电磁透镜的磁场产生椭圆度。非旋转性对称， 会使它在不同方向上的聚焦能力出现差别，结果使成像物点p通过透镜后不能在像平面上聚焦成一点。色差 ：由于入射电子波长(或能量 )的非单一性所造成的，能量大的电子在距透镜光心比较远的地方聚焦，能量低的电子在较近的地方聚焦。3 何为电磁透镜的焦长及景深，有何用途？焦长 ：当物平面固定时，像平面前后移动成清晰像时允许移动的最大距离。（当透镜焦距和物距一定时， 像平面在一定的轴向距离内移动，也会引起失焦。 如果失焦引起的失焦斑尺寸不超过透镜因衍射和像差引起的散焦斑大小，那么像平面在一定的轴向距离内移动，对透镜像的分辨率没有影响。我们把透镜像平面允许的轴向偏差定义为透镜的焦长，）用DL表示用途：底片移动范围在焦长范围内都可呈清晰像。景深 ：当像平面固定时，物平面前后移动能呈清晰像时所允许的最大移动范围。用Df来表示用途： 如果样品厚度适合，那么在透镜景深范围之内，可以移动物平面，从而使样品各部位的细节都能得到清晰的图像4 对比光学显微镜与电磁显微镜分辨率。光学显微镜： △r 0=0.61λ /n*sin α；λ =3900— 7600 ?，孔径半角α=70— 75° ， n=1.5，得△r0=2000 ?电磁显微镜：分辨本领由衍射效应和球面像差来决定。当衍射效应Airy斑和球差散焦斑尺寸大小相等时△ r 0=A* λ3/4 Cs1/4, A=0.4-0.55，λ =0.0251 ?，得△ r 0=2 ?可见电磁透镜比光学显微镜分辨率要高至少103的数量级补充题：光学显微镜与透射电镜成像区别波长分辨率聚焦优点缺点光学显微镜3900~7600?2000?直线聚焦简单，直观只能观察表面形态，不能做微区成份分析。射线衍射仪0.1~100 ?无法聚焦相组成分析，简单，精确无法观察形貌电子显微分析0.0251 ?(200kV)1.8 ?螺旋聚焦组织分析， 物相分析 （电...
