透射电子显微镜的原理是什么？

电子显微镜和光学显微镜的成像原理基本相同，不同的是前者以电子束为光源，以电磁场为透镜。此外，由于电子束的穿透力很弱，用于电子显微镜的标本必须制成超薄切片，厚度约为50nm。这种切片需要用超薄切片器制作。一台电子显微镜的放大倍数可达近百万倍，它由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统和电源系统五部分组成。如果细分，主要部分是电子透镜和成像记录系统，由电子枪、聚光镜、样品室、物镜、衍射镜、中间镜、投影镜、荧光屏和置于真空中的相机组成。电子显微镜是一种用电子显示物体内部或表面的显微镜。高速电子的波长比可见光短(波粒二象性)，显微镜的分辨率受到所用波长的限制，所以电子显微镜的理论分辨率(约0.1 nm)远高于光学显微镜(约200 nm)。透射电子显微镜(transmission electronic microscope，TEM)，简称透射电子显微镜，是将加速并集中的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子发生碰撞改变方向，从而产生固体角散射。散射角与样品的密度和厚度有关，因此可以形成不同亮度的图像，图像经过放大和聚焦后会显示在成像器件(如荧光屏、胶片和光敏耦合元件)上。由于电子的德布罗意波长很短，透射电镜的分辨率比光学显微镜高得多，可以达到0.1~0.2nm，放大倍数几万到几百万倍。因此，透射电子显微镜可以用来观察样品的精细结构，甚至只有一列原子的结构，比光学显微镜所能观察到的最小结构还要小几万倍。在许多与物理学和生物学相关的科学领域，如癌症研究、病毒学、材料科学、纳米技术、半导体研究等，TEM是一种重要的分析方法。