Основа біологічного мікроскопа Leica
Щоб розробити інструменти з вищою роздільною здатністю, наукова дослідницька група Leica Microscope повинна шукати речовину для освітлення з коротшою довжиною хвилі 6t і «лінзу», яка може фокусувати та контролювати її. Таким приладом є електронний мікроскоп, заснований на принципі електронної оптики. Так звана електронна оптика відноситься до дисципліни, яка вивчає та використовує закони відхилення, фокусування та зображення потоку електронів. Він базується на наступних трьох висновках;
(один). J． J． Томсон (1872) довів існування електронів;
(два). L． наслідок де Бройля (1923) до корпускулярно-хвильової подвійності матерії»
(3). Х.Буш (1926) виявив ефект лінзування осесиметрично розподілених електричного і магнітного полів на заряджені частинки.
По-перше, давайте обговоримо освітлювальну речовину в біологічному мікроскопі Leica – потік електронів. Відповідно до наведених вище пунктів (1) і (2), ми можемо розглядати рухомий потік електронів як електронну хвилю, яка просувається в напрямку руху електрона з постійною швидкістю і синусоїдально змінюється з часом. У 1927 році D9v підтвердив летючість електронів більш чітко, ніж явище дифракції електронів, відкрите Оном і Гермером, а потім виміряв і перевірив формулу співвідношення. Щоб обчислити довжину хвилі електрона, припустимо, що маса дорівнює М, а заряд дорівнює (один'). Електрони мають нульову швидкість. Коли він проходить через область, де потенціал змінюється від o до Yo, швидкість стає ?. Таким чином, імпульс і кінетична енергія x електронів відповідно: Нарешті, можна отримати вираз довжини хвилі електрона: Слід зазначити, що для електронів, які рухаються з високою швидкістю, їх маса зростатиме зі збільшенням швидкості. Наприклад, коли прискорювальна напруга виглядає =V, електронна масова характеристика змінюється на 5 відсотків. З цієї причини необхідно враховувати релятивістську поправку маси електрона. Переглянута формула така: у формулі одиницею довжини хвилі електрона A є М, а одиницею релятивістської корекції напруги є vL). Наступний приклад показує залежність між довжиною хвилі електрона та прискорювальною напругою
Ще однією необхідною частиною біологічного мікроскопа Leica є лінза, яка може фокусувати електронний пучок - електронна лінза. Щоб якісно проілюструвати принцип його роботи, можна використати простий приклад, тобто довгий порожнистий циліндр, виготовлений із спіральної котушки, також відомої як довгий соленоїд. При пропусканні струму через таку котушку біля її центральної осі створюється приблизно однорідне магнітне поле. Відповідно до правила руки, це магнітне поле знаходиться вздовж напрямку накачування (Z). Коли високошвидкісні електрони (-') потрапляють у цю область поля, на них буде впливати крентанова сила (зло) магнітного поля. Воно пропорційне значенню перехресного добутку швидкості електронів і напруженості магнітного поля, тобто десять тисяч=один Mx десять тисяч. Початкова швидкість електронів, що входять в область магнітного поля; Його можна розділити на дві частини, щоб обговорити державне=місце l. Швидкість, паралельна напрямку магнітного поля, дорівнює 5z, а його сила з магнітним полем дорівнює нулю, тому швидкість електронів уздовж осьового напрямку не зміниться. Сила магнітного поля на складову швидкості 5L, перпендикулярну до напрямку магнітного поля, не тільки перпендикулярна до напрямку компоненти швидкості, але й перпендикулярна до напрямку магнітного поля, тому це рівномірна доцентрова сила. Кінцевий ефект полягає в тому, що електрони рухаються в рівномірному круговому русі навколо центральної осі, просуваючись уздовж в’язкості, і їх просторова траєкторія є гвинтовою лінією.
Мікроскоп Leica може довести, що електрони з різними початковими швидкостями, випущені з однієї точки об’єкта (продукту), будуть сходитися в одній точці зображення (Pf) після певної відстані. Це прототип магнітної лінзи. Слід підкреслити, що контактна лінза має функцію обертання та зближення (відображення) електронів, що рухаються з високою швидкістю. Траєкторії електронів в однорідному магнітному полі.
Електронні лінзи в біологічних мікроскопах Leica можуть бути електростатичними або (електро)магнітними. Це електростатична лінза, що складається з кількох електродів, яка має високі вимоги до екранування та вакуумних систем. Зараз переважно використовуються (електро)магнітні лінзи. Тільки дизайн і структура лінзи можуть відрізнятися відповідно до різних вимог у різних положеннях.
