通俗易懂的解釋一下電子透鏡、電子顯微鏡的原理及簡單應用？

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樓主講的電子透鏡和電子顯微鏡說法不太貼切。

一般來說電子顯微鏡，也就是electron microscopy，把他們按照設備功能粗分類的話可以分為：

1. 掃描電子顯微鏡 (scanning electron microscopy,SEM),

2. 透射電子顯微鏡 (transmission electron microscopy),

3. 反射電子顯微鏡 (reflection electron microscopy),

4. 掃描透射電子顯微鏡 (scanning transmission electron
microscopy)

他們的成像原理都不是相同的，而且各自還有著很多擴展功能，比如TEM，除了簡單的成像以外，最關鍵的功能是高分辨透射成像和選區電子衍射，配合成分分析設備，還可以做成分分析。即使是簡單的成像工作，也分為明場像，暗場像，等等。所以要通俗易懂的介紹原理真的是很困難。

如果是材料專業的學生，應該會接觸到相關課程，會講授SEM和TEM的簡單成像原理。如果想提高，網上有很多大牛的資料，比如ACMAL eTraining: Electron Microscopy Online Training，Tutorial courses in transmission electron microscopy。

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只要你懂光學透鏡，光學顯微鏡。

電子顯微鏡和光學顯微鏡在基本原理上是一樣的，都是依靠媒介（光子或者電子）和樣品的相互作用（散射，反射等），然後用探測器（眼睛，相片等）接受信號，然後成像。原則上各種光學顯微方法都可以有對應的電子顯微方法，但是因為探測器限制等各種原因，電子顯微鏡的成像還是依靠掃描，與之對應的光學顯微鏡是共聚焦激光掃描顯微鏡。

兩者的具體實現，技術細節以及功能性上的差別主要來源於媒介，也就是電子和光子的區別。

光學透鏡是利用折射率差別和形狀來偏轉和聚焦光束，電子透鏡是利用電磁場來偏轉和聚焦電子束。

顯微能力受到瑞利判據的限制，解析度近似為媒介的波長，可見光波長在400nm到800nm，電子作為物質波波長非常短，可以實現很高的空間解析度。光學顯微鏡通過對照明光反射率的差別實現襯度和成像；電子顯微鏡通過材料形貌差別導致其對電子的散射、再發射程度的差別形成襯度和成像。

類似各種光譜學方法，電子顯微鏡也可以在材料中形成各種激發，來研究材料組分等信息。對於掃描電子顯微鏡，可以選擇不同能量的信號電子進行探測，從而可以從不同角度研究材料的形貌和成分信息。透射電子顯微主要是依靠晶格對入射電子的衍射，利用電子的衍射信息可以研究材料的晶格結構和結晶狀況。類似光學顯微鏡下可以通過牛頓環等得知樣品的厚度變化等信息。

對於材料科學，形貌、組分和晶格結構是非常重要的信息。電子顯微技術，尤其是掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡能夠提供這些信息，所以他們受到材料工作者的重視。很多重要的發現，或者科研進展都是依靠強大的電子顯微技術。一方面，眾多苦逼的材料專業本科僧需要肯下這方面的專業課，研究僧需要學會怎麼看圖看譜，另一方面，高超而敏銳的電子顯微知識成就了不少大牛，比如就我知道的，張澤院士。

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