Mikroskop elektronowy jest przyrządem elektronooptycznym, w którym

powiększony obraz przedmiotu otrzymuje się za pomocą wiązki elektronowej, odchylonej i

skupionej przez soczewki elektronowe. Pozwala uzyskać znacznie lepszą zdolność rozdzielczą
niż mikroskop optyczny (do 0,2 nm), dzięki znacznie krótszej od fal świetlnych długości fal de

Broglie'a odpowiadających elektronom. Najbardziej rozpowszechniony jest mikroskop
elektronowy prześwietleniowy, w którym bardzo cienką (rzędu 10 nm) warstewkę badanego

preparatu przenika skupiona wiązka elektronowa.

Główną częścią mikroskopu elektronowego jest komora próżniowa oraz wyrzutnia

elektronowa emitująca wiązkę elektronów, które są przyspieszane polem o napięciu od kilku

kV do kilku MV (najczęściej 30 – 150 kV) i osiągają znaczną prędkość,

Działanie mikroskopu:
wyrzutnia elektronowa→ soczewki elektronowe→ badany preparat→ układ

soczewek powiększających→ ekran fluorescencyjny

Rozróżniamy mikroskopy:

- prześwietlające

- obiciowe
- zwierciadlane

- emisyjne
- cieniowe

Dzięki zjawisku dyfrakcji elektronowej mikroskopia elektronowa rozszerzyła swoje badania w

kierunku analizy jakościowej obserwowanych struktur.

Systemy tworzenia obrazu:
- konwencjonalny – cały obszar badany jest oświetlony wiązką elektronów o średnicy

większej niż pole obserwacji i wszystkie punkty obrazu mikroskopowego powstają
równocześnie.

- skaningowy – bardzo mała część obszaru badanego jest oświetlona wiązką o średnicy
znacznie mniejszej od pola obserwacji i wiązka ta jest przemieszczana po badanym obszarze

wzdłuż kolejnych linii. Obraz nie powstaje więc równocześnie, lecz punkt po punkcie.

Przedmiotem badań dyfraktografii elektronowej jest przede wszystkim substancja

krystaliczna. Za pomocą dyfrakcji elektronowej można określić przynależność badanego ciała
krystalicznego do właściwego układu krystalograficznego. Dodatkowo dyfrakcja elektronowa

pozwala w niektórych przypadkach na badanie cieczy, gazów oraz tkanek zwierzęcych i
roślinnych. Analiza strukturalna za pomocą dyfrakcji elektronowej jest cennym

uzupełnieniem rentgenograficznej analizy strukturalnej. Jest niezastąpiona w badaniach
struktury warstw cienkich, nieodpowiednich do badań rentgenograficznych. Możliwość

określenia struktury oraz składu chemicznego obserwowanego obiektu za pomocą
dyfraktografii elektronowej wykorzystana została w:

- metalografii
- przy obróbce metali

- chemii nieorganicznej,

- elektrotechnice
- przemyśle optycznym

Zalety dyfrakcji elektronowej:

1. Możliwość poddania analizie bardzo małych ilości substancji (10-12 g).
2. Bezpośrednia obserwacja obrazów dyfrakcyjnych na ekranie.

3. Krótkie czasy ekspozycji utrwalonych obrazów
Wady dyfrakcji elektronowej:

1. Konieczność stosowania próżni dla otrzymania elektronowych obrazów
dyfrakcyjnych, a więc bardziej skomplikowana budowa dyfraktografów.

2. Stosowanie preparatów w postaci warstw cienkich. Przy grubszych preparatach,
zmniejszona jest czytelność diagramu oraz utrudnione obliczenie natężenia promieni

interferencyjnych.
3. Występowanie elastycznego i nieelastycznego rozpraszania elektronów, które

zaciemnia obraz dyfrakcyjny.
4. Zmiany w obiekcie występujące przy intensywnym bombardowaniu elektronami

Główne części składowe aparatury dyfrakcyjnej:

- wyrzutnia elektronowa o dużej jaskrawości elektronowej
- zasilacz wysokiego napięcia o dużej stałości

- wymienne przesłony
- komora przedmiotowa

- kamera

Dyfraktogramy pozwalają wnioskować o rozmieszczeniu atomów w obiekcie, czyli o jego
mikrostrukturze. W przypadkach płynów i substancji bezpostaciowych można z

dyfraktogramów ustalić rozkład odległości atomowych, a w przypadku gazów — średnie
odległości atomowe i średnią amplitudę drgań. Dyfraktogramy kryształów pozwalają określić

układ krystalograficzny oraz rozmieszczenie atomów w sieci krystalicznej.