答案均为同学整理,仅供参考 1 1、分析电磁透镜对波的聚焦原理,说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响
解:聚焦原理:通电线圈产生一种轴对称不均匀分布的磁场,磁力线围绕导线呈环状
磁力线上任一点的磁感应强度B 可以分解成平行于透镜主轴的分量Bz 和垂直于透镜主轴的分量Br
速度为V 的平行电子束进入透镜磁场时在A 点处受到Br 分量的作用,由右手法则,电子所受的切向力Ft 的方向如下图(b);Ft 使电子获得一个切向速度Vt,Vt 与Bz 分量叉乘,形成了另一个向透镜主轴靠近的径向力Fr,使电子向主轴偏转
当电子穿过线圈到达B 点位置时,Br 的方向改变了180°,Ft 随之反向,但是只是减小而不改变方向,因此,穿过线圈的电子任然趋向于主轴方向靠近
结果电子作圆锥螺旋曲线近轴运动
当一束平行与主轴的入射电子束通过投射电镜时将会聚焦在轴线上一点,这就是电磁透镜电子波的聚焦对原理
(教材135 页的图9
1 a,b 图) 电磁透镜包括螺旋线圈,磁轭和极靴,使有 效 磁场能集 中 到沿 轴几 毫 米 的范 围内 ,显 著 提高 了其 聚焦能力
2、电磁透镜的像 差 是怎 样 产生的,如何 来 消 除 或 减小像 差
解:电磁透镜的像 差 可以分为两 类 :几 何 像 差 和色 差
几 何 像 差 是因为投射磁场几 何 形状上的缺 陷 造 成的,色 差 是由于电子波的波长 或 能量发 生一定 幅 度的改变而造 成的
几 何 像 差 主要 指 球 差 和像 散
球 差 是由于电磁透镜的中 心 区 域 和边 缘 区 域 对电子的折 射能力不符 合 预 定 的规 律 造 成的,像 散 是由透镜磁场的非 旋转对称引 起 的
消 除 或 减小的方法: 球 差 :减小孔 径半 角 或 缩 小焦距 均可减小球 差 ,尤 其 小孔 径半 角 可使球 差 明显 减小
像 散 :引 入一个