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CC—色差系数； ?E/E-电子束能量变化率，取决于加速电压的稳定性和电子穿过样品时发生非弹性散射的程度 稳定加速电压和透镜电流可减小色差。 色差系数和球差系数均随透镜激磁电流的增大而减小。 （四）电磁透镜的分辨率 电磁透镜的分辨率主要由衍射效应和像差来决定。 （1） 已知衍射效应对分辨率的影响 ∵ α很小通常10-2～10-3rad 有 （2）像差对分辨的影响 球差： （7-12） 像散： 用消像散器 色差： 稳定电源 因此，像差决定的分辨率主要是由球差决定的。 显然，存在一个最佳孔径半角 令 即 代入（7-12）得电磁透镜的分辨率为 三、 电磁透镜的景深和焦长 （一） 景深 任何样品都有一定厚度。 理论上，当透镜焦距、像距一定时，只有一层样品平面与透镜的理想物平面相重合，能在像平面上获得该层平面的理想图像。偏离理想物平面的物点都存在一定程度的失焦，从而在像平面上产生一个具有一定尺寸的失焦园斑。 如果失焦园斑尺寸不超过由衍射效应和像差引起的散焦斑，那么对透镜分辨率不会产生影响。 定义景深是，当像平面固定时(像距不变),能维持物像清晰的范围内,允许物平面(样品)沿透镜主轴移动的最大距离Df。 它与电磁透镜分辨率?r0、孔径半角?之间的关系 取 Δr0=1 nm, ?=10-2～10-3rad 则 Df = 200～2000nm 试样（薄膜）一般厚200～300nm，上述景深范围可保证样品整个厚度范围内各个结构细节都清晰可见。 （二） 焦长 定义：固定样品的条件下（物距不变），像平面沿透镜主轴移动时仍能保持物像清晰的距离范围，用DL表示，见图。 当透镜的焦距、物距一定时，像平面在一定的轴向距离内移动，也会引起失焦，产生失焦园斑。若失焦园斑尺寸不超过透镜衍射和像差引起的散焦斑大小，则对透镜的分辨率没有影响。 透镜焦长DL与分辨率?r0 、像点所张的孔径半角?之间的关系 若分辨率Δr0， 则 ∵ ∴ 取 Δr0=1 nm, α=10-2rad 若 M=200， DL=8 mm 若 M=20000，DL=80 cm 电磁透镜的这一特点给电子显微镜图象的照相记录带来了极大的方便，只要在荧光屏上图象聚焦清晰，在荧光屏上或下十几厘米放置照相底片，所拍得的图象也是清晰的。 电子波有何特征?与可见光有何异同? 分析电磁透镜对电子波的聚焦原理，说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响。 电磁透镜的像差是怎样产生的?如何来消除和减少像差? 说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么?如何提高电磁透镜的分辨率？ 什么是景深和焦长？电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响? 习 题 材料分析方法 第二篇　材料电子显微分析 福州大学 材料科学与工程学院 第一篇　材料X射线衍射分析 物相分析 点阵参数精确测定 晶粒平均尺寸 第二篇　材料电子显微分析 材料的微观形貌 材料的组成与物质分布 材料的结构与取向 第三篇　材料波谱分析 第二篇　材料电子显微分析 第7章　 电子光学基础 第8章　 透射电子显微镜 第9章　 电子衍射 第10章　晶体薄膜衍衬成像分析 第11章　扫描电子显微镜 第12章　电子探针显微分析 第13章　其它显微分析方法 一、光的折射和光学透镜成像 1.1 光的折射　 光在均匀介质中是沿直线传播的，当光从一种介质传播到另一种介质时，由于光的传播速度随介质而变，因此在两介质分界面上光的传播方向将发生突变，这种现象叫光的折射，如图所示。 sinθ/sinγ = v1/v2 = n2/n1 = n21 （7-1） sinθ/sinγ = v1/v2 = λ1/λ2 （7-2） 若n2＞n1， v1 ＞ v2，γ＜θ 第七章　电子光学基础 一、光的折射和光学透镜成像 1.2 光学透镜成像 在薄透镜中，通过中心C的所有光线都不发生折射，该中心叫做透镜的中心。 通过透镜中心的直线叫做光轴。若光轴又通过透镜球面球心，叫做主轴，其余的叫做副轴。通过透镜中心且与主轴垂直的平面叫做透镜主平面 。 若向凸透镜照射一束平行于主轴 z 的平行光，通过透镜后 一、光的折射和光学透镜成像 1.2 光学透镜成像 将会聚在主轴上一点，该点叫做透镜的焦点，用F来标记。透镜中心至焦点的距离叫做焦距，用f 来表示 。通过焦点且与主轴垂直的平面叫做焦平面。 一、光的折射和光学透镜成像 一束平行于任一副轴的平行光通过透镜后也将会聚在该副轴与背焦平面的交点上，如图b所示。 如果光在凸透镜的前焦点处受到散射，则通过透镜后变成一束平行于主轴的平行光，如图c所示。 如果凸透镜物距（透镜物平面到主平面的距离）大于焦距，