3.1 Частицы и волны

У нас есть два разных способа смотреть на то, как электронный пучок взаимодействует с нашим образцом в ПЭМ. Мы можем рассматривать луч как последовательность частиц или в виде некоторого количества волн. То, что мы хотим сделать, это понять связь между этими двумя подходами, и мы можем подвести итог двух точек зрения следующим образом:

При рассмотрении электронов как частиц, им можно приписать следующие свойства:

  • они имеют сечения рассеяния и дифференциальные сечения рассеяния
  • они могут быть рассеяны на различные конкретные углы
  • электроны взаимодействуют с ядром и электроном облаком посредством Кулоновского взаимодействия
  • мы можем соотнести эти процессы рассеяния с рассеянием других частиц, таких как α частицы.


    • Однако электроны имеют и волновую природу, и электронный пучок может быть рассмотрен как почти плоская волна:
  • волны дифрагируют на атомах или «центрах рассеяния».
  • то, как сильно волны рассеиваются на атомах определяется атомной амплитудой рассеяния
  • когда атомы собираются вместе и образуют твердое тело, дифракционный процесс становится намного более сложным, но она является образующим для ПЭМ.
  • мы можем перенести процесс дифракции электронов с дифракцией рентгеновских лучей.