Breve Presentazione dell`esperimento(incontro del 22 gennaio 2008)

DALLA LENTE SOTTILE AL MICROSCOPIO ELETTRONICO IN
TRASMISSIONE
POTERE RISOLUTIVO
Il potere risolutivo dell’occhio umano, ovvero la minima distanza
tra due punti che ne permette una visione distinta, è circa 0,10,2mm, se i due punti sono più vicini l’occhio non riesce a
risolverli e vede quindi un’unica figura.
Un microscopio ottico moderno può raggiungere un potere
risolutivo pari a 0,1- 0,2m corrispondente ad un ingrandimento
di circa 1000x.
Ciò che limita la risoluzione di un microscopio ottico è, in
ultima analisi, la lunghezza d’onda della luce usata per
illuminare il campione.
Colore
l (10-6 m)
rosso
0,780 - 0,622
arancione
0,622 - 0,597
giallo
0,597 - 0,577
verde
0,577 - 0,492
azzurro
0,492 - 0,455
violetto
0,455 - 0,380
Una possibile soluzione:
Microscopio elettronico
in Trasmissione, TEM
H
R
E
M
Percorso effettuato all’Università:
Lente sottile
Diffrazione da luce
Diffrazione da elettroni
Funzionamento del TEM
(microscopio elettronico in trasmissione)
Utilizzo del TEM
per osservare la sezione di un
MOSFET
Lente sottile convergente
Microscopio ottico a proiezione
Figura 1. Microscopio a proiezione. F1 ed F2 rappresentano
le intersezioni del piano focale con l’asse ottico (passante
per il centro delle lenti) del microscopio.
Microscopio a proiezione: alcuni risultati
h=6.626 x10-34 Js= 4.14 x10-15eVs
e=-1.602 x10-19C
m(elettrone)=9.109 x10-31Kg
h
l
mv
Analogia ottica:
reticolo quadrato
ruotato attorno
alla direzione di
incidenza della
luce
Lunghezza d’onda di De Broglie
associata agli elettroni:
Step 1: E k = eV
Step 2: E k = (½ )mv2= (mv)2 /2m, quindi
quantità di moto p=mv= √2mE k
Step 3: λ = h / p
4kV
λ= 0.03nm
Laser He-Ne
λ ~630nm
Elettroni da 200kV
λ ~0.0025nm