电镜与X射线衍射的关系

Question

如题所述

Answer 1

x射线是电磁波，波长约为1Å，与晶体的原子间距相近，因此入射到晶体上会发生衍射。

电子也有波动性，波长与其动量成反比，经过几十伏特加速电压加速的电子，波长与x光差不多，入射到晶体上也发生衍射，衍射图样与x光十分相似。电子的波动性最初就是这样得到实验证实的。


电镜是利用电子的波动性，用电子代替光波设计的显微镜。由于经高压加速的电子波长短，电镜的分辨率很高，能显示出光学显微镜不能分辨的微小物体，如红血球等。

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Answer 2

事实上，电子显微镜的工作原理是与电子流有很大联系的，而非x射线，
根据德布罗意提出的德布罗意波原理,任何运动的粒子都是对应的一种波，并且给出了下面公式：
波长=h/p;
由于电子加速后，动量很大（比光子大），故其波长越短，而波长越短，其衍射现象越不明显，从而分辨率也就越高。

Answer 3

电镜是在实空间成像获取照片，由此可以通过对照片的测量获得各种结构尺寸信息。
衍射是通过倒异空间获取样品中各种结构尺寸的分布信息。

由于X射线的光束在微米至毫米量级，它获得的是在大范围的统计信息；
而电镜照片可以直接看到在局部的分布信息，以及不同尺寸的结构之间的关系。但同时也会因为看到的过于局部而带来假象，或者碰巧没看到某些信息。

原理上讲，由电镜照片作傅立叶变换，可以得到与衍射类似的结果。