透射电镜的基本原理是利用电子的透射现象来观察和分析材料的微观结构。
原理详解
电子的透射与成像
透射电镜的核心在于电子的透射和成像技术。电子具有比光子更小的波长和更高的能量，因此能够在材料中产生更精细的透射效果。当一束电子穿透样品时，样品的微观结构会改变电子的传播路径，形成特定的透射图像。这些图像包含了样品的微观结构信息，如晶格结构、相界、缺陷等。
电磁透镜系统
透射电镜配备了电磁透镜系统，用于放大和聚焦电子束。这些透镜的工作方式与光学显微镜中的透镜类似，但它们在电磁场的作用下能够实现对电子束的精确操控。通过调整电磁场的强度和分布，可以实现对电子束的放大、聚焦和成像。
真空与样品处理
透射电镜工作时需要在高真空环境下进行，以避免电子束与空气中的分子发生相互作用导致散射或吸收。样品通常需要在极薄的切片或网格上制备，以确保电子能够穿透样品并产生清晰的图像。此外，某些样品可能需要进行特殊处理，如染色或薄膜化，以增强其透射性能。
总的来说，透射电镜通过发射电子束，使其穿透样品并产生交互作用，再通过电磁透镜系统放大和成像，最终观察到样品的微观结构。由于其高分辨率和放大倍数，透射电镜广泛应用于材料科学、生物学、医学等领域的研究。