Основата на биологичния микроскоп Leica
За да се разработят инструменти с по-висока разделителна способност, научноизследователският екип на Leica Microscope трябва да търси осветително вещество с по-къса дължина на вълната 6t и „леща“, която може да го фокусира и контролира. Електронен микроскоп, базиран на принципа на електронната оптика, е такъв инструмент. Така наречената електронна оптика се отнася до дисциплина, която изучава и използва законите за отклонение, фокусиране и изобразяване на електронния поток. Тя се основава на следните три констатации;
(един). J． J． Thomson (1872) доказва съществуването на електрони;
(две). Л. следствие на deBroglie (1923) от двойствеността на частиците и вълните на материята"
(3). H.Busch (1926) открива ефекта на леща на осесиметрично разпределени електрически и магнитни полета върху заредени частици.
Първо, нека обсъдим осветяващата субстанция в биологичния микроскоп Leica - електронен поток. Съгласно горните точки (1) и (2), можем да разглеждаме движещия се електронен поток като електронна вълна, която напредва към посоката на движение на електрони с постоянна скорост и синусоидално се променя с времето. През 1927 г. D9v потвърждава летливостта на електроните по-определено от феномена на електронната дифракция, открит от Он и Гермър, и след това измерва и проверява релационната формула. За да изчислим дължината на вълната на електрона, приемаме, че масата е M и зарядът е (едно'). Електроните имат нулева скорост. Когато преминава през област, където потенциалът се променя от o на Yo, скоростта става ?. Следователно, импулсът и кинетичната енергия x на електроните са съответно: И накрая, може да се получи изразът на дължината на вълната на електрона: Трябва да се отбележи, че за електрони, движещи се с висока скорост, тяхната маса ще нараства с увеличаване на скоростта. Например, когато ускоряващото напрежение изглежда V, електронната масова характеристика се променя с 5 процента. Поради тази причина трябва да се има предвид релативистичната корекция на масата на електрона. Ревизираната формула е: във формулата единицата за дължина на вълната на електрона A е M, а единицата за релативистично коригиращо напрежение vL се запазва). Следващият пример показва връзката между дължината на вълната на електрона и ускоряващото напрежение
Друга необходима част от биологичния микроскоп Leica е лещата, която може да фокусира електронния лъч – електронната леща. За качествено илюстриране на неговия принцип на работа може да се използва прост пример, а именно дълъг кух цилиндър, направен от спирална намотка, известен също като дълъг соленоид. Когато през такава намотка преминава ток, близо до централната й ос се генерира приблизително равномерно магнитно поле. Съгласно правилото на ръката това магнитно поле е по посока на изпомпване (Z). Когато високоскоростните движещи се електрони (-') навлязат в тази област на полето, те ще бъдат засегнати от крентановата сила (злото) на магнитното поле. Тя е пропорционална на стойността на кръстосаното произведение на скоростта на електрона и силата на магнитното поле, тоест десет хиляди=едно Mx десет хиляди. Началната скорост на електроните, влизащи в областта на магнитното поле; Може да се раздели на две части, за да се обсъди държавно=место l. Скоростта, успоредна на посоката на магнитното поле, е 5z, а нейната сила с магнитното поле е нула, така че скоростта на електроните по аксиалната посока няма да се промени. Силата на магнитното поле върху компонента на скоростта 5L, перпендикулярна на посоката на магнитното поле, е не само перпендикулярна на посоката на компонента на скоростта, но и перпендикулярна на посоката на магнитното поле, така че това е равномерна центростремителна сила. Крайният ефект е, че електроните се движат в равномерно кръгово движение около централната ос, докато напредват по жилавостта, и тяхната пространствена траектория е спирална линия.
Микроскопът Leica може да докаже, че електрони с различни начални скорости, излъчени от една и съща обектна точка (продукт), ще се сближат в същата точка на изображението (Pf) след определено разстояние. Това е прототипът на магнитната леща. Трябва да се подчертае, че контактната леща има функцията да върти и събира (изобразява) електроните, движещи се с висока скорост. Траектории на електрони в еднородно магнитно поле.
Електронните лещи в биологичните микроскопи Leica могат да бъдат електростатични или (електро)магнитни. Това е електростатична леща, съставена от множество електроди, която има високи изисквания за екраниране и вакуумни системи. В момента се използват предимно (електро)магнитни лещи. Само дизайнът и структурата на лещата могат да бъдат различни според различните изисквания на различни позиции.
