电子显微镜为什么利用了波动性 和波动有什么关系 和衍射有关么

Question

如题所述

Answer 1

电镜是将加速后的电子束当做光束来使用，借以观察物体的装置。人眼用光束观察物体时，也正是在利用光的波动性的各项性质：如干涉、衍射、反射、折射等。因而当我们用电子束代替光束观察时，电子束与光束可以等效替代，即电子束也有类似的波动性。用电子的原因是：可见光的波长在400-760nm，而原子的直径在0.1到0.5nm之间，波长远远大于直径继而会发生明显的衍射现象（绕射），而不会反射，无法观察。对于电子来说，根据下图：

当加速电压为200kV时，电子束的波长在nm的千分之一量级，远小于原子直径，因而可以观察到更细微的物体。

Answer 2

显微镜有光学显微镜有电子显微镜之分。
光学显微镜就是指借助光观测物体；电子显微镜应该就是借助电子观测。电子观测的原理就是利用电子的波动性。在围观世界中有一个叫波粒二象性的概念，就是说一个粒子，既有波的特性（可以发生越过障碍继续传播的现象，即衍射；可以互相干扰，即干涉），又有粒子性（有动量，即物体速度和质量之积；有动能）。当电子表现出波动性的时候，它当然会发挥波的性质（反射），于是就用电子代替光子（其实光就是光子组成的）来探究原子的构造。那为什么不能继续用光子，而非要用电子？因为原子大小比可见光的波长还要小，光遇到原子可能直接就越过原子（衍射）不会再反射，所以光是照不出原子的形状的。追问

那就是说电子波长小 遇到原子会反射 然后就会相应的得到物质的图像是吗 那哪里运用了波动性呢 反射是波动性么

追答

当然了，粒子不会反射，只会反弹。
所以反射是波动性。

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Answer 3

利用了波动性追问

哪里利用波动性了呢 如果衍射的话反而不是更模糊么 为什么不能用直线传播之类的呢

Answer 4

电子显微镜：
1.电子成像原理发现者只是联想到电子束会像光线一样，射到物体表面，会具有类似光线一样的反射；
2.电子波动性的波长比光的波长要小很多，电子波衍射产生的精度损失比光学要小，所以，是能观察到原子级尺寸的依据；
3.电子束经过电磁透镜的洛仑兹力作用，具有光学类似的聚焦、成像、放大，形成电子光学这一学科的基础原理；
可以看到，虽涉及波动性，但电子显微镜对电子波动性利用不是十分明显，第三条的放大成像关键原理却是利用洛仑兹力的作用，似乎粒子性更突出些。电子显微镜更希望电子没有波动性。