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借助光學(xué)顯微鏡，人們能用肉眼直接看到細(xì)胞、細(xì)菌和其他微生物，分辨本領(lǐng)可達(dá)10-4mm左右．但不管放大倍數(shù)具體多大，比10-4mm還小的東西始終看不清了，這是因?yàn)樵诠鈱W(xué)顯微鏡中，利用點(diǎn)光源發(fā)出的光波進(jìn)入顯微鏡時(shí)，由于光的衍射，使成的像不是一個(gè)完全清晰的點(diǎn)，而是有一定大小的光斑．隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)微觀世界的探索要求越來(lái)越迫切，推動(dòng)科學(xué)家發(fā)明了電子顯微鏡．這是受德布羅意物質(zhì)波的啟發(fā)而來(lái)的。
從波的角度看，波長(zhǎng)越短，衍射現(xiàn)象越不明顯，因此，要提高成像分辨率必須改用波長(zhǎng)比可見光短得多的射線．根據(jù)德布羅意物質(zhì)波長(zhǎng)關(guān)系式λ=h/mv，可看出，要減小波長(zhǎng)有兩個(gè)途徑：一是增大粒子質(zhì)量；二是增大粒子速度。
電子顯微鏡采用了增大粒子速度的辦法．它通過(guò)對(duì)電子的加速來(lái)提高電子的動(dòng)能，從而縮短電子的波長(zhǎng)．若加速電子所用的高壓為U，電子被加速到最大動(dòng)能為eU，則由波長(zhǎng)公式得λ=h/√2em0U，可見只要提高加速電壓U就可以縮短電子射線的波長(zhǎng)，所以也可以說(shuō)電子顯微鏡是采用了提高加速電壓的方法來(lái)提高顯微鏡的分辨本領(lǐng)的。
如果顯微鏡不用電子流而用質(zhì)子流，若它們加速后的速度相同，但由于質(zhì)子的質(zhì)量比電子的質(zhì)量大得多（電子的靜止質(zhì)量9.1×10-31kg，質(zhì)子的靜止質(zhì)量1.7×10-27kg），由上式可看出也能使顯微鏡的分辨本領(lǐng)提高很多倍。
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