Dyfrakcja i interferencja elektronów i innych cząstek
Wybierz się z nami na wycieczkę do Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk, podczas której dowiesz się, w jakich warunkach powstają obrazy dyfrakcyjne i w jaki sposób możemy oglądać świat w ogromnym powiększeniu.
1
Polecenie 1
Spróbuj znaleźć w Internecie lub w innych źródłach informacje na temat tego, jak działa transmisyjny mikroskop elektronowy (transmission electron microscope - TEM). Chodzi jedynie o ogólną zasadę działania - pamiętaj, że zawsze możesz poprosić nauczyciela o pomoc i wyjaśnienie, jeżeli natrafisz na coś, czego nie rozumiesz.
Schemat TEM znajduje się na poniższym rysunku.
RAtg8tToRMmeX
Działo elektronowe wytwarza elektrony, które następnie przechodzą przez układ soczewek. Soczewki służą do odpowiedniego skupienia strumienia elektronów i nie są soczewkami optycznymi - w końcu nie mamy tu do czynienia ze światłem! Zamiast tego wytwarzają one pola elektromagnetyczne i poprzez te pola wpływają na ruch elektronów.
Elektrony, przechodząc przez próbkę (czyli przenikając przez nią, a nie odbijając się od niej - dlatego tego typu mikroskop nazywamy transmisyjnym), tracą część swojej energii. Następnie przechodzą przez kolejny układ soczewek, aż w końcu zderzają się z ekranem, na którym - na podstawie energii padających elektronów - formowany jest obraz. Ekran funkcjonuje podobnie do kliszy fotograficznej - miejsca, z którymi zderzyły się elektrony o większych energiach, są jaśniejsze.
Bardzo ciekawe i użyteczne jest to, że TEM może działać w różnych trybach. Poza zwykłym obrazowaniem, dzięki TEM (poprzez odpowiednią zmianę konfiguracji soczewek) możemy również odtworzyć obraz dyfrakcyjny dla danej próbki. Badając powstałą na skutek dyfrakcji elektronów strukturę prążków dyfrakcyjnych, jesteśmy w stanie określić, z jakiego materiału składa się dana próbka.
RYxc6ENi65I69
1
Polecenie 2
Wyszukaj w Internecie obrazy wykonane mikroskopem elektronowym. Czy takie obrazy można uzyskać przy pomocy mikroskopu optycznego?
1
Polecenie 2
Korzystając z dostępnych Ci źródeł, poszukaj informacji na temat różnic w obrazowaniu mikroskopem elektronowym oraz optycznym.