Страница:Радиофронт 1935 г. №24.djvu/47

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Здесь у многих читателей, вероятно, возникает ряд вопросов: насколько четкие, резкие изображения дает электронный микроскоп? Велико ли увеличение? Для чего он применяется и нужен ли он вообще?

Мы видели («РФ» |№ 23), что электронные линзы дают очень мало искажений — обладают ничтожной сферической и хроматической аберрацией. Именно этим об’ясняются поразительно отчетливые изображения, получающиеся иа экране электронного микроскопа.

На рис. 58 *) приведен образец угеличенной электронным микроскопом поверхности катода. Материал катода — никель. Увеличение — 35 раз. На фотографии исключительно отчетливо видна кристаллическая структура катода. Различие электронной «яркости» отдельных кристаллов об’ясня- ется тем, что эмиссионная способность оказывается сильно зависящей от того, как расположен кристалл относительно поверхности.

Четкость электронных изображений получается настолько высокой, что во многих случаях изображение на флуоресцирующем экране можно рассматривать в лупу.

Электронный микроскоп с успехом применяется для изучения различных, самостоятельно излучающих электроны поверхностей и прежде всего накаленных катодов. С его помощью оказывается возможным следить за процессом старения катода и изменением кристаллической структуры при нагреве и т. п. Электронный микроскоп чрезвычайно также удобен для изучения различных фотокатодов (фотоэлементов). Освещая например такой фотокатод равномерным световым потоком, можно по увеличенному электронному изображению судить, насколько однородна чувствительность катода к свету во всех точках его.

Но самостоятельные источники электронов отнюдь не являются единственными предметами, которые можно рассматривать в электронный микроскоп.

Рис. 58. Образец электронного изображения никелевого катода, полученного электронным микроскопом

Ряд микроскопических об’ектов можно изучать как в «отраженных», так и в «проходящих» электронных лучах.

На рис. 59 приведено электронное изображение металлической сетки при 10- и 150-кратном увеличении. Сетка была поставлена на пути электронных лучей. Чрезвычайно интересные наблюдения можно сделать при просвечивании тончайших пленок (фольги) металла электронными лучами. Оказывается, что в этом случае электронный микроскоп может дать еще большее увеличение, чем в отраженных лучах.

  • ) Фото заимствовано на книги Е. Brijche uml Scherzer „Geo- mctrische Elektronenoptik", 1934.

ПРЕДЕЛЬНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ

«Разрешающая сила» микроскопа, т. е. то минимальное расстояние между двумя точками, которые еще могут быть различимы одна от другой, кладет предел увеличению микроскопа.

Обычно предметы мы рассматриваем, освещая их световыми лучами. При этом невозможно увидеть предметы, размеры которых меньше, чем длина световой волны.

Поясним это акустическим примером. Средние звуковые волны имеют длину в несколько десят-

Рис. 59. 10- и 150-кратное увеличение металлической сетки

ков сантиметров. Поэтому, если мы на пути «звукового луча» поставим «непрозрачный» для звука экран, размером, скажем, в несколько кв. сантиметров, то никакой «звуковой тени» мы от такого экрана не получим. Чтобы «загородить» звук, т. е. «услышать» присутствие или отсутствие экрана, необходимо взять достаточно большой экран, скажем, в 1 или больше кв. метров.

Длина самой короткой, фиолетовой световой волны составляет 0,0004 мм. В лучших современных микроскопах разрешающая сила доведена до половины длины этой волны, т. е. до 0,0002 леи. Это уже принципиальный предел. Детали меньшие, чем 0,0002 мм, вообще не могут быть различимы. Поэтому увеличение свыше 1 500—2 000 раз оказывается бесполезным, так как при дальнейшем увеличении детали становятся расплывчатыми.

Размеры молекул составляют в среднем 0,0000001 мм, т. е. в тысячи раз меньше разрешающей силы микроскопа. Вот почему отдельные молекулы в микроскоп наблюдать невозможно.

Перейдем к электронному микроскопу. Вспомним, что электронные лучн тоже обладают волновыми свойствами (см. предыдущую статью), причем длинна волны электронного луча зависит от скорости электронов и уменьшается с возрастанием этой скорости. Так, при скорости, измеряемой 150 вольтами, длина электронной волны составляет 0,0000001 мм, а прн 2 000 вольт — 0,0000000027 мм, т. е. еще в 37 раз меньше. Мы видим, что электронные волны в тысячи раз короче, чем световые. Поэтому, во всяком случае теоретически, разрешающая сила электронного микроскопа может быть сделана значительно больше, чем оптического.

Необходимо указать, что наблюдать отдельную молекулу вряд ли окажется возможным даже с помощью электронного микроскопа. Ведь, для того чтобы «увидеть» молекулу, надо будет ее «освещать», т. е. бомбардировать ее быстрыми электро