Защо електронните микроскопи се нуждаят от вакуум?
Електронните микроскопи изискват пълен вакуум, за да заснемат изображения с атомна прецизност.
Тези устройства използват снопове от електрони вместо светлина. Тъй като електроните са изключително леки, те се отклоняват дори при най-малкия сблъсък с въздушни молекули. Вакуумът осигурява чист път за електроните, което гарантира детайлен и ясен образ на наноструктурите.
Nerd Mode
Принципът на електронната микроскопия е разработен за първи път от физиците Ернст Руска и Макс Кнол в Техническия университет в Берлин през 1931 година. За това откритие Руска получава Нобелова награда по физика през 1986 година. Основното предизвикателство пред технологията е фактът, че електроните имат корпускулярно-вълнова природа и се разсейват лесно от газови молекули.Въздухът при стандартно атмосферно налягане съдържа около 25 секстилиона молекули на кубичен метър. Ако в камерата на микроскопа има въздух, електроните биха се сблъсквали с азотни и кислородни атоми хиляди пъти, преди да достигнат до обекта. Това би довело до пълно размиване на изображението и загуба на фокус.За да се избегне това, съвременните трансмисионни електронни микроскопи (TEM) работят при нива на вакуум от порядъка на 10 на минус 7-ма степен паскала. В такава среда „средният свободен пробег“ на електрона се увеличава драстично, позволявайки му да премине през цялата колона на микроскопа без препятствия. Благодарение на този вакуум и късата дължина на вълната на електроните, учените могат да наблюдават обекти с размери под 0.1 нанометра.
Проверен факт
FP-0008758 · Feb 20, 2026