Электронный микроскоп - страница 8

Электроны распространяются по проводам и накаливают тоненькую проволочку в электрической лампочке. Они же нагревают спираль электроплитки. Электроны работают в усилительных лампах наших радиоприемников.

Электроны всюду. Они могут быть и неподвижными и двигаться с огромной скоростью в любых направлениях. Но что самое интересное, так это способность электронов распространяться волнами. Это очень важное свойство электронов.

Длина электронных волн зависит от скорости движения электронов. Чем больше скорость электронов, тем короче электронные волны. При очень большой скорости электронов длина их волн будет настолько коротка, что волны «отзовутся» на самое ничтожное препятствие, на самый мельчайший предмет, стоящий на их пути.

По сравнению с крохотными электронными волнами вирусы, эти пигмеи из царства невидимых живых существ, огромны. И если на пути электронной волны окажутся вирусы или любые другие частицы столь же ничтожных размеров, электроны не смогут миновать их, не изменив направления своего полета.

Длина волн электронов, разогнанных электрическим напряжением в 50 тысяч вольт, составляет не более 0,000000005 миллиметра. Это в 20 раз меньше, чем размер атома!

Электронные волны дают возможность рассматривать предметы, в сто раз меньшие чем те, которые удается разглядеть в обычные микроскопы.

В микроскопах с электронными волнами, или, как их называют, электронных микроскопах, можно добиться увеличений в сотни тысяч раз.

Невооруженным глазом с трудом можно различить две точки, расстояние между которыми менее 0,1 миллиметра.

Обычные оптические микроскопы дают возможность различить две точки, расстояние между которыми составляет 0,0002 миллиметра.

С помощью же электронного микроскопа можно исследовать предметы, крайние точки которых расположены друг от друга всего на 0,000001 миллиметра. Так велика «разрешающая сила» электронного микроскопа.

Теоретически подсчитано, что посредством электронного микроскопа можно добиться еще больших увеличений.

Но как же использовать электронные волны в микроскопах? Ведь эти ничтожные по размерам волны сами по себе невидимы! Человеческий глаз не видит ни электронов, ни их волн. Но он может видеть действие электронных волн на фотопластинку или на особые вещества, которые светятся, когда на них падает поток электронов.

Можно создать искусственные глаза, которые «видят» электронные лучи так же хорошо, как человеческие глаза видят лучи света.

Искусственный глаз устроен несложно. Это пластинка, покрытая сернистым цинком или виллемитом — веществами, светящимися под действием ударяющихся о них электронов.

Микроскоп, в котором использованы электронные волны, называют электронным.

В обычном, оптическом микроскопе для освещения рассматриваемых предметов пользуются специальным осветителем с электрической лампочкой.

В электронном микроскопе для той же цели служит электронная пушка. Эта пушка «стреляет» электронами.

Как же устроена эта оригинальная пушка?

Весь ее «боекомплект» состоит из коротенького кусочка вольфрамовой проволоки, раскаляемой электрическим током.

Как и всякое нагретое до высокой температуры тело проволока излучает электроны, которые притягиваются металлической пластинкой (анодом), заряженной положительно.

Анод радиолампы состоит из сплошной пластинки, а анод электронной пушки в центре имеет маленькую дырочку, через которую вылетают электроны. В обычных радиолампах наших широковещательных приемников напряжение между накаливаемой нитью лампы и анодом редко превышает 300 вольт. В электронной же пушке современного советского микроскопа напряжение не ниже 30–50 тысяч вольт. Чем выше напряжение между вольфрамовой проволочкой и анодной пластинкой, тем больше скорость электронов.

С громадной скоростью электроны, выстреливаемые из пушки, проскакивают через отверстие в анодной пластинке и по инерции летят вниз. Там, внизу, электроны попадают в линзы. Это не обычные линзы. Они совсем не похожи на стеклянные увеличительные стекла.

Линзы в электронном микроскопе представляют собой… пустоту.

И эти пустотные линзы отлично преломляют электронные волны, сводят их в пучки, подобно тому как увеличительное стекло собирает лучи света в одну точку.