衍射仪 9-1、电子波有何特征
与可见光有何异同
答: ·电子波特征:电子波属于物质波
电子波的波长取决于电子运动的速度和质量, = hmv若 电子速度较低,则它的质量和静止质量相似;若电子速度具有极高,则必须经过相对论校正
·电子波和光波异同: 不同:不能通过玻璃透镜会聚成像
但是轴对称的非均匀电场和磁场则可以让电子束折射,从而产生电子束的会聚与发散,达到成像的目的
电子波的波长较短,其波长取决于电子运动的速度和质量,电子波的波长要比可见光小 5个数量级
另外,可见光为电磁波
相同:电子波与可见光都具有波粒二象性
9-2、分析电磁透镜对电子波的聚焦原理,说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响
聚焦原理:电子在磁场中运动,当电子运动方向与磁感应强度方向不平行时,将产生一个与运动方向垂直的力(洛仑兹力)使电子运动方向发生偏转
在一个电磁线圈中,当电子沿线圈轴线运动时,电子运动方向与磁感应强度方向一致,电子不受力,以直线运动通过线圈;当电子运动偏离轴线时,电子受磁场力的作用,运动方向发生偏转,最后会聚在轴线上的一点
电子运动的轨迹是一个圆锥螺旋曲线
右图短线圈磁场中的电子运动显示了电磁透镜聚焦成像的基本原理: 结构的影响: 1) 增加极靴后的磁线圈内的磁场强度可以有效地集中在狭缝周围几毫米的范围内; 2) 电磁透镜中为了增强磁感应强度,通常将线圈置于一个由软磁材料(纯铁或低碳钢)制成的具有内环形间隙的壳子里,此时线圈的磁力线都集中在壳内,磁感应强度得以加强
狭缝的间隙越小,磁场强度越强,对电子的折射能力越大
3) 改变激磁电流可以方便地改变电磁透镜的焦距 9--3、电磁透镜的像差是怎样产生的,如何消除和减少像差
像差有几何像差(球差、像散等)和色差 球差是由于电磁透镜的中心区域和边沿区域对电子的会聚能力不同而造成的;为了减少 由于球差的存在而引起的散焦斑,可以通过