看植物组织的内部结构主要用电子显微镜

在光学显微镜下看不到越来越小的精细结构，这些结构称为亚微观结构或超微结构。 要看到这些结构，有必要选择波长较短的光源，以提高显微镜的分辨率。 1932年，鲁斯卡发明了以电子束为光源的透射电子显微镜，电子束的波长比可见光和紫外光短得多，电子束的波长与发射电子束的电压的平方根成反比，即 电压越高，波长越短。

目前，TEM具有可以实现的分辨能力。 透射电子显微镜（TEM）和射光显微镜的原理非常相似，图4-12显示了两者的简化光路图，从中可以看出，尽管它们的光源和透镜不同，但照明和成像方法完全相同。 在实际情况下，无论是光镜还是电子显微镜，其内部结构都比图示复杂得多，图中的聚光镜（condonserlens）、物镜（objectlens）和投影镜（projectionlens）是光路中的主要透镜，而在实际生产中，它们往往是一组（由多个透镜组成）， 为了达到所需的放大倍率，减少畸变和像差 在设计电子显微镜时，需要一到两个中间镜（ intemediatelens）。

透射电子显微镜的整体结构包括镜体和辅助系统两部分，镜体部分包括：照明系统（电子枪G、聚光镜C1、C2）、成像系统（样品室、物镜O、中间镜I1、I2、投影镜P1、P2）、观察记录系统（观察室、照相室）、调节系统（耗散器、 光束方向调节器，光阑）。辅助系统包括：

真空系统（机械泵、扩散泵、真空阀、真空计）、回路系统（功率转换、调节控制）、水冷系统。 图4-13（a）显示了典型TEM的电子-光学系统组成和成像原理，其中仅包括EMM中的照明系统和成像系统。 图4-13（b）是透射电子显微镜镜体的形状和结构示意图。 透射电镜的总体工作原理是：

电子枪发出的电子束在真空通道中沿镜体光轴穿过聚光镜，通过聚光镜汇聚成细而明亮均匀的光斑，照射样品室中的样品。 电子束穿过样品后携带样品内部的结构信息，通过样品致密部分透射的电子量小，通过稀疏地方透射的电子量大。 物镜经过会聚和一次放大后，电子束进入下级中间透镜和第一、第二投影镜进行综合放大成像，最后将放大后的电子图像投射到观察室的荧光屏板上。 荧光屏将电子图像转换为可见图像，供用户观察。 在本节中，介绍了每个系统的主要结构和原理。

电子显微镜无法看到原子内部的结构。 原子是化学元素的基本单位，是化学变化中最小的粒子，即普通化学变化无法重新划分的粒子。 原子可以用电子显微镜观察，但直接观察原子的内部结构（原子核和电子云）是极其困难的。

电子透镜用于聚焦电子，是电子显微镜筒中最重要的部件。 通常使用磁性透镜，但有时也会使用静电透镜。 它利用与镜筒轴线对称的空间电场或磁场，使电子轨迹向轴线弯曲，形成焦点，其效果与光学显微镜中的光学透镜（凸透镜）对光束进行聚焦具有相同的效果。

但是，现在已知原子的内部结构如下：

目前，电子显微镜的分辨率在埃和亚埃的量级上，目前氢原子可以清晰地看到，但原子内部却看不清。 另外，电子显微镜以电子束为光源进行观察，如果电子穿透原子，会产生X射线、俄歇电子、二次电子，我个人觉得这些信号很难成像，但这些信号已经成熟，可以确定原子的类型。

更不用说内部了，即使是原子也无法用电子显微镜直接观察。

电子显微镜可以观察细胞的内部结构，用电子显微镜观察的结构称为亚显微结构。

可以观察到的细胞器有：内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、线粒体、叶绿体、微体、液泡、细胞骨架、鞭毛、细胞质等。

电子显微镜可以直接观察组织细胞中各种超微结构的形态及其在活细胞中的空间位置，这是其他技术方法难以实现的。

扫描电子显微镜（SEM）使人们能够以生动而强烈的立体感直接观察动物组织细胞的精致形状。

电子显微镜可以看到的细胞结构称为超微结构。

扫描电子显微镜（SEM）一般用于观察组织细胞的表面形貌，我见过的SEM可以观察垂死细胞表面的微绒毛、伪足、穿孔等结构，可能还有更高级的。 透射电子显微镜 （TEM） 可用于可视化细胞内的细胞器等超微结构。 然而，我怀疑，如果该技术足够精细，可以解剖细胞，SEM也可以观察细胞内部。

亚显微结构，包括大多数细胞器和细胞膜，在电子显微镜下可以看到，而在光学显微镜下只能看到细胞核、液泡、叶绿体和线粒体（待染色），分辨率低。 光学显微镜的一般放大倍率只有40-1000倍（包括油镜），只能看到细胞的一般结构，如细胞核、植物细胞的大液泡等，但根据观察到的材料不同，也可以看到其他结构，如果蝇唾液腺细胞中的染色体结构可以清晰地看到。

电子显微镜分为电子扫描显微镜和电子透射显微镜，一般可以放大5万倍以上，扫描显微镜一般用于观察物体的表面状况，如细胞膜表面。 另一方面，投影显微镜通常用于观察内部结构，例如肌肉细胞中的肌肉纤维。

EM放大倍率更高，我看到了更微妙的结构。

大景深图像是SEM观测的特征，如生物学、植物学、地质学、冶金学等。 观察可以是样品的表面、切割表面或横截面。

冶金学家们很高兴能直接看到原始或磨损的表面。 很容易研究氧化物表面的缺陷、晶体生长或腐蚀。 一方面，它允许更直接地检查纸张、纺织品、天然或预制木材的精细结构，并可供生物学家用来研究小而易碎样品的结构。

例如：花粉颗粒、硅藻和昆虫。 另一方面，它可以拍摄与样品表面相对应的强三维图像。

在SEM应用中，其中许多集中在半导体器件和集成电路上，可用于非常详细地检查器件工作时局部表面电压变化的实际情况，因为这种变化会带来图像对比度的变化。 可以很容易地观察到焊缝裂纹和腐蚀表面的细节或相互关系。 半导体p-n结的内部缺陷可以通过使用束流感应电流来观察。

电子束和样品区域也发射与样品物质的其他性质相关的信号。 例如，与样品化学成分的分布、背散射电子、特征X射线、俄歇电子、阴极荧光、样品吸收电流等有关; 检测与样品晶体结构相关的背散射电子衍射现象; 与半导体材料的电性能、二次电子信号、电子束感应电流信号有关; 观察薄样品时产生的透射电子信号等

市售的检测器和设备可以安装在SEM样品分析室中，以检测和量化有关样品物质的信息。 扫描电子显微镜（SEM）在固体材料研究方面有着广泛的应用，没有其他仪器可以与之匹敌。 对于固体材料的全面表征，SEM至关重要。

具体功能和用途总结如下： 1.扫描电子显微镜追求固体物质的高分辨率形貌，形貌图像（二次电子探测器SEI）-形貌分析（表面几何形状、形状、尺寸） 2.显示化学成分的空间变化、基于化学成分的物相鉴定---化学成分图像分布和微观化学成分分析。1）利用X射线光谱仪或光谱学（EDSORWDS）采集特征X射线信号，生成与样品形貌相对应的元素表面分布图，或对定点化学成分进行定性和定量分析并进行物相鉴定。

2）利用背散射电子BSE根据平均原子序数的对比（一般和相对密度相关）生成化学组分相的分布图;3）利用阴极荧光，根据电子束激发的某些微量元素（如过渡金属元素、稀土元素等）的光强对比，生成痕量元素分布图像。4）利用样品电流，根据平均原子序数的对比度，生成化学成分相的分布图像，与背散射电子图像的明暗相反。