-
1
、电子波有何特征？与可见光有何异同？
<
/p>
答：
电子波的波长较短，
轴对称非均匀磁
场能使电子波聚焦。
其波长取决于电子运动的速度
和质量，
电子波的波长要比可见光小
5
个数量级。<
/p>
两者都是波，
具有波粒二象性，
波的大小
、
产生方式、聚焦方式等不同。
<
/p>
2
、分析电磁透镜对波的聚焦原理，说明电磁透镜的结构对聚焦能
力的影响。
答：原理：
通电线圈产生
一种轴对称不均匀分布的磁场，
磁力线围绕导线呈环状。
磁力线
上
任一点的磁感应强度
B
可以分解成平
行于透镜主轴的分量
Bz
和垂直于透镜主轴的分量
Br
。
速度为
V
的平行电子束进入透镜磁场时在
A
点处受到
Br
分量的作用，
由右手法则，
电子所
受的切向力
Ft
的方
向如下图；
Ft
使电子获得一个切向速度
Vt
，
Vt
与
Bz
分量叉乘，形成了
另一个向透镜主轴靠近的径向力
Fr
，
使电子向主轴偏转。
< br>当电子穿过线圈到达
B
点位置时，
Br
的方向改变了
180
度，
Ft
随之反向，但是只是减小而不改变方向，因此，穿过线圈的电
子任然趋向于主轴方向靠近。
结果电子作圆锥螺旋曲线近轴运动。<
/p>
当一束平行与主轴的入射
电子束通过投射电镜时将会聚焦在轴线上
一点，这就是电磁透镜电子波的聚焦对原理。
电磁透镜的结构对电磁场有很大的
影响。
上图为一种实际常用的带有
铁壳
以及
极靴
的电磁透
镜示意图。
1
）
电磁透镜中为了增强磁感应强度，通常将线圈置于一个由软磁材料（纯铁或低碳钢）制
成的具有内环形间隙的壳子里，
此时线圈的磁力线都集中在壳内，
磁感应强度得以加强。
狭缝的间隙越小，磁场强度越强，对电子的折射能力越
大。
2
）
增加极靴后的磁线圈内的磁场强度可以有效地集中在狭缝周围几毫米的范围内，
显著提
高了其聚焦能力。
3
、电磁透镜的像差是怎样产生的，
如何来消除或减小像差？
答：
电磁透
镜的像差可以分为两类：
几何像差和色差。
几何像差是因为投射
磁场几何形状上
的缺陷造成的，
色差是由于电子波的波长或能量
发生一定幅度的改变而造成的。
几何像差主
要指球差和像散。<
/p>
球差是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定
< br>的规律造成的，像散是由透镜磁场的非旋转对称引起的。
消除或减小的方法：
球差：减小孔径
半角或缩小焦距均可减小球差，尤其小孔径半角可使球差明显减小。
< br>像散：引入一个强度和方向都可以调节的矫正磁场即消像散器予以补偿。
色差：采用稳定加速电压的方法有效地较小色差。
4
、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？
答：光学显微镜的分辨本领取决于照明光源的波长。
电磁透镜的分辨率由衍射效应和球面像差来决定，
球差是限制电磁透镜分
辨本领的主要
因素。