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Convergenza e divergenza dei fasci è dovuta alla differenza di indice di rifrazione tra aria e vetro, cioè alla differente velocità della luce in questi.

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Presentazione sul tema: "Convergenza e divergenza dei fasci è dovuta alla differenza di indice di rifrazione tra aria e vetro, cioè alla differente velocità della luce in questi."— Transcript della presentazione:

1 Convergenza e divergenza dei fasci è dovuta alla differenza di indice di rifrazione tra aria e vetro, cioè alla differente velocità della luce in questi due mezzi Legge di Snell seni/senr=n 2 /n 1 Lenti per la luce n1n1 n2n2 i r f dipende dal raggio di curvatura

2 Lazione di focalizzazione è dovuta a un campo elettrico e/o magnetico che può modificare le traiettorie degli elettroni a seguito della forza di Lorentz F = e (E + v × B) Lenti per gli elettroni

3 Lenti elettromagnetiche F = e v × B

4 1.Aberrazione sferica: R sf = C s 3 C s ~ f/2 ~ mm necessità di lavorare con piccoli !!! 2. Aberrazione cromatica: dovuta alla dispersione in energia E degli elettroni: sorgente (~ 1eV) + instabilità corrente delle lenti ( ~ trascurabile) + energy loss campione (~ eV, campione 100 nm) R cr = C c ( E/E 0 ) C c ~ 1-2 mm 3. Astigmatismo: disuniformità del campo B (correzione con stigmatori = ottupoli) R ast = f f = max differenza focale Aberrazioni nei microscopi elettronici

5 Risoluzione R In generale sommo in quadratura le aberrazioni: Con un campione sottile ( E ~ 0 --> R cr ~ 0) e correggendo lastigmatismo (R ast ~ 0) 1 mrad ~ 0.057° aberrazione sferica + Rayleigh (diaframma)

6 risoluzione pratica TEM Calcolo laberrazione totale: Minimizzo R rispetto ad Ponendo: C S = 2 mm = nm (~ 300 kV) opt ~ rad ~ 0.2° R min ~ 0.2 nm

7 La tube lens può correggere aberrazioni residue dellobiettivo Oggetto nel fuoco fasci paralleli Oggetto prima del fuoco

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9 Nota: Loculare riceve fasci di apertura più limitata che non lobiettivo, ma assai più inclinati sullasse Poco importanti le aberrazioni sferica e cromatica Importante astigmatismo, curvatura di campo,.. Loculare HuygenRamsden Periplan Singola lente immagine grande lente grande / campo limitato (pupilla dellocchio: 3mm) seconda lente (lente di campo) che rimpicciolisce limmagine Possibilità di inserire reticoli di misura sul diaframma delloculare (piano coniugato del campione) Field-of-view number FN (in mm) Diametro (campo) delloggetto visibile = FN/(I obj q) (q=fattore per la tube lens) Ricorda: è lobiettivo che da la risoluzione; loculare serve solo a dare il minimo ingrandimento ulteriore necessario per fare vedere allocchio i dettagli risolti nellimmagine (minimo ingrandimento totale ~ 500xNA)

10 Il condensatore Deve illuminare un campo grande con bassi NA a bassi ingrandimenti e un campo piccolo con grande NA ad alti ingrandimenti

11 Contrasto Per vedere qualcosa in una immagine dobbiamo avere contrasto (C) fra aree adiacenti del campione: Locchio umano non riesce ad apprezzare differenze di intensità inferiori al 5-10% (utilità di acquisire immagini digitali da elaborare) distanza intensità IsIs IbIb distanza intensità IsIs IbIb

12 Il contrasto non è una proprietà inerente al campione. Dipende da: 1)Interazione sonda/campione 2) Efficienza del sistema ottico (funzione di trasferimento del contrasto) 3) Efficienza rivelatore Necessità di conoscere gli eventi che hanno prodotto il contrasto Locchio è sensibile solo al contrasto di intensità o di lunghezza donda (colore) necessità di trasformare ogni altro meccanismo (fase, polarizzazione,… ) in intensità o colore

13 Interazione luce/materia Riflessione/diffusione Rifrazione Trasmissione/assorbimento Polarizzazione e birifrengenza Diffrazione Variazione di fase Fluorescenza … Ottica

14 Trasmissione/assorbimentoRiflessione/diffusione Modifica della distribuzione spettrale della luce incidente (per assorbimento o interferenza) contrasto di colore Riflessione/rifrazione Diffrazione

15 Polarizzazione

16 Birifrengenza


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