透射电子显微镜透射电子显微镜（Transmission electron microscopy，缩写 TEM），简称透射电镜，是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像，影像将在放大、聚焦后在成像器件（如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件）上显示出来。由于电子的德布罗意波长非常短，透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多，可以达到 0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍。因此，使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构，甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构，比光学显微镜所能够观察到的最小的结构小数万倍。TEM 在中和物理学和生物学相关的许多科学领域都是重要的分析方法，如癌症研究、病毒学、材料科学、以及纳米技术、半导体研究等等。在放大倍数较低的时候，TEM 成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。而当放大率倍数较高的时候，复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同，因此需要专业知识来对所得到的像进行分析。通过使用 TEM 不同的模式，可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。第一台 TEM 由马克斯 · 克诺尔 和恩斯特 · 鲁斯卡 在 1931 年研制，这个研究组于 1933 年研制了第一台分辨率超过可见光的 TEM，而第一台商用 TEM 于 1939 年研制成功。第一部实际工作的 TEM，现在在德国慕尼黑的的遗址博物馆展出。恩斯特 · 阿贝 最开始指出，对物体细节的分辨率受到用于成像的光波波长的限制，因此使用光学显微镜仅能对微米级的结构进行放大观察。通过使用由奥古斯特 · 柯勒 和莫里茨 · 冯 · 罗尔 研制的紫外光显微镜，可以将极限分辨率提升约一倍[1]。然而，由于常用的玻璃会吸收紫外线，这种方法需要更昂贵的石英光学元件。当时人们认为由于光学波长的限制，无法得到亚微米分辨率的图像[2]。1858 年，尤利乌斯 · 普吕克 认识到可以通过使用磁场来使阴极射线弯曲[3]。这个效应早在 1897 年就由曾经被费迪南德 · 布劳恩 用来制造一种被称为阴极射线示波器的测量设备[4]，而实际上早在 1891 年，里克就认识到使用磁场可以使阴极射线聚焦。后来，汉斯 · 布斯 在 1926 年发表了他的工作，证明了制镜者方程在适当的条件下可以用于电子射线[5]。1928 年，柏林科技...
