Question

Используя знания на полученные на уроках физики объясните почему электронный микроскоп идёт больше увеличения чем световые????

Answer 1

Разрешающая способность микроскопа составляет величину порядка длины волны излучения, в котором ведется наблюдение:

$\displaystyle \sigma\sim \lambda$

Для видимого света $\displaystyle \lambda\sim400\div700$ нм, в случае электронного микроскопа разрешающая способность определяется длиной волны де Бройля ускоренных электронов. Современные электронные микроскопы работают с энергиями электронов порядка 1 кэВ, найдем длину волны де  Бройля, соответствующую этой энергии:

$\displaystyle \lambda'=\frac{h}{p}=\frac{h}{\sqrt{2mE} } =\frac{6.63*10^{-34}}{\sqrt{2*9.1*10^{-31}*10^3*1.6*10^{-19}} }=3.89*10^{-11}$ м что на несколько порядков меньше длины волны видимого света, таким образом, электронные микроскопы обладают намного большей разрешающей способностью нежели оптические.

Answer 2

Электронный микроскоп обеспечивает большее увеличение по сравнению со световым микроскопом из-за различий в принципе их работы.

Световой микроскоп использует световые волны для освещения образца и формирования изображения. Однако, световые волны имеют большую длину и ограниченную разрешающую способность. Разрешающая способность светового микроскопа определяется дифракцией света на апертуре объектива и составляет примерно 0,2 микрометра.

Электронный микроскоп, напротив, использует пучок электронов для освещения образца. Электроны имеют гораздо меньшую длину волны по сравнению со светом, что позволяет достичь гораздо более высокой разрешающей способности. В электронном микроскопе разрешающая способность может достигать нескольких ангстремов (10^-10 метра).

Кроме того, электронный микроскоп имеет возможность использовать систему магнитных линз для фокусировки пучка электронов, что позволяет получить более четкое изображение и улучшить разрешение. Также в электронном микроскопе применяется метод сканирования пучка электронов по поверхности образца, что позволяет получить трехмерное изображение.

Таким образом, электронный микроскоп обеспечивает большее увеличение и более высокую разрешающую способность благодаря использованию электронов вместо света и применению магнитных линз. Это позволяет исследовать более мелкие структуры и детали образцов.