电子波与电磁透镜原理.ppt

1,1 电子波 2 电磁透镜原理,电子波与电磁透镜原理,2,机械波,3,4,水波,5,电磁波,6,电磁波的粒子性,7,8,德布罗意（1892-1987）法国科学家。1924年发表电子波论文1929年获诺贝尔奖,提出电子波动性的德布罗意,薛定谔奥地利物理学家1933年诺贝尔物理学奖,9,1927年，贝尔实验室的两名研究员戴维森和革末验证了电子的波动性。 1928年，GP汤姆逊进行了多晶体电子衍射试验； 1937年，戴维森和汤姆逊获诺贝尔物理学奖。,电子衍射的实验发现,10,1937年，克林顿.戴维森，因发现晶体对电子的衍射作用荣获诺贝尔物理学奖。,1956年，贝尔实验室科学家威廉肖克利、约翰巴丁、沃尔特布拉顿，因研制晶体管获诺贝尔奖。,1977年，安德森，因在玻璃和磁性材料电子结构方面取得的成就获得诺贝尔物理学奖。,1978年，彭齐亚斯和威尔逊，因发现宇宙微波背景辐射共享诺贝尔物理学奖。,1997年，朱棣文，因在激光冷却和“捕获” 原子方面的贡献荣获诺贝尔物理学奖。,1998年，霍斯特斯多莫尔、罗伯特拉夫林和崔琦，因发现并研究电子的分数量子霍尔效应，共享物理学诺贝尔奖。,贝尔实验室大楼,11,父亲JJ汤姆逊因研究阴极射线并发现电子，荣获1906年诺贝尔奖 父亲发现电子粒子性，找到第一个基本粒子电子，称他为电子之父,儿子GP汤姆逊因电子衍射实验证实物质波，荣获1937年诺贝尔奖 儿子发现电子波动性，父子都得诺贝尔奖，前后相隔31年,12,海森堡和波恩,1927年 位置和动量不确定关系 能量和时间不确定关系,1932年获得诺贝尔物理奖,13,14,用扫描隧道显微镜 搬动48个Fe原子到Cu表面 构成量子围栏,15,16,宏观物体的波动性,17,波粒二相性,18,1 电子波 2 电磁透镜原理,电子波与电磁透镜原理,19,透镜,SEM 成像,光学成像,需要一个 “透镜”,20,电磁透镜,21,带电粒子在均匀磁场中的运动,匀速直线运动,22,旋转半径随： 速度增加而增加 磁场强度增加而减小 可望实现“聚焦”,23,3.,有望形成 “焦距”,24,带电粒子在非均匀磁场中的运动,带电粒子在非均匀磁场也作螺旋线运动，但：,常量,25,26,Br,Bz,B,vt,qvtBr,qvtBz,vz,qvzBr,初速度,形成切向力,形成螺旋运动，随磁场强度变化，圆周半径变化。,到达B点 继续聚焦,27,28,设电磁透镜的物距为L1，像距为L2，焦距为f,电磁透镜的放大倍数,29,式中： U加速电压 I 激磁电流 N激磁线圈的匝数,30,电磁透镜是会聚透镜。 不管I方向如何，f总是正的。 电磁透镜的焦距、放大倍数是变化、可调的。 IfM 电子波在电磁透镜中的运动与可见光在玻璃透镜中的运动相似，也用双凸球面符号表示。,特点,31,总结： 1.电子具有波动性，可以用来成像 2.非均匀磁场可以聚焦电子束，形成磁透镜,思考： 电子波动性如何试验验证？ 预习： 电磁透镜结构、像差与分辨率。,