2.7 Сравнение с дифракцией рентгеновских лучей
Существует очень хорошая причина, почему электроны используются в микроскопии: у них есть "подходящие взаимодействия" с материей. Большинство описаний взаимодействия электронов с веществом строятся на основе рассеяния. Мы будем описывать кинематические и динамические рассеяния, в дополнение к упругому и неупругогому рассеянию, и мы будем использовать формализм фактора рассеяния для описания процесса математически. Именно этот процесс рассеяния, что меняется в зависимости от структуры и состава образца, что позволяет нам в конечном счете изображение микроструктуры, записывать дифрационную картину, или собирать спектры.
Далее мы увидим, что факторы рассеяние используются при рассмотрении электронов в виде волн и их дифракции как специфической формы рассеяния. Таким образом, теперь пришло время перейти от бильярдных шаров к волнам. Исторически, большую часть кристаллографической информации была получена методом дифракции рентгеновских лучей. Отчасти поэтому дифракция рентгеновских лучей так хорошо описана в научной литературе. Хорошее понимание дифракции рентгеновских лучей значительно помогает в понимании дифракции электронов, однако основные процессы, посредством которых электроны рассеиваются, очень сильно отличаются от процессов, посредством которых рассеиваются рентгеновские лучи. Рассеяния электронов является гораздо более сложным. Рентгеновские лучи рассеиваются на электронах в материале, посредством взаимодействия между отрицательно заряженными электронами и электромагнитным полем, входящим в рентгеновские лучи.
Электроны в образце реагируют на приложенное поле рентгеновского излучения, и начинают колебаться с периодом рентгеновских лучей. Эти ускоренные заряженные частицы затем испускают собственное электромагнитное поле, одинаковое по длине волны и фазе с падающим рентгеновским излучением. Результирующее поле, которое распространяется в радиальном направлении от каждого источника рассеяния, называется рассеянной волной.
Рассеяние электронов происходит как на электронах, так и на ядрах в материале; падающие отрицательно заряженные электроны взаимодействуют с локальным электромагнитным полем образца.
