透射电子显微学(TransmissionElectronMicroscopy,简称TEM)是一种利用高能电子束穿透样品,通过电磁透镜系统成像和分析的显微技术。其分辨率可达原子级别(0.1纳米以下),远高于光学显微镜,是材料科学、纳米技术、生物学等领域的重要研究工具。TEM的工作原理基于电子与样品的相互作用。电子束穿过超薄样品(通常小于100纳米)时,部分电子被散射或吸收,剩余电子携带样品的结构信息,经物镜、中间镜和投影镜放大后形成图像。通过调整透镜系统,可获得样品的形貌、晶体结构、成分分布等信息。TEM的主要功能包括:1.高分辨成像(HRTEM):直接观察材料的原子排列。2.衍射分析(SAED):确定晶体结构和取向。3.能谱分析(EDS/EELS):获取元素组成和化学状态。应用领域涵盖:-材料科学:研究合金、陶瓷、半导体等微观结构。-生物学:观察细胞超微结构、病毒颗粒等。-纳米科技:表征纳米颗粒、量子点等。样品制备是TEM分析的关键环节,通常需要超薄切片、离子减薄或聚焦离子束加工等技术。现代TEM还配备环境样品室、原位测试等功能,可研究材料在加热、通电等条件下的动态变化。透射电子显微学的发展不断推动着人类对微观世界的认知,是当代科学研究不可或缺的工具之一。