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Microscopio elettronico
Il microscopio elettronico è un microscopio di alto potere risolutivo basato sulle proprietà ondulatorie dì fasci di elettroni. È noto che, parallelamente all'ottica geometrica, è stata creata una branca dell'ottica, detta ottica elettronica, fondata sull'ipotesi di De Broglie. Ispirandosi al concetto di fotone che attribuiva alla luce proprietà materiali, il fisico francese L. De Broglie ipotizzò nel 1924 che anche le particelle materiali potessero talvolta mostrare proprietà ondulatorie, comportandosi allo stesso modo dei fasci di luce.
Tale possibilità condusse alla realizzazione del microscopio elettronico, nel quale un campione viene analizzato inviando su di esso Un fascio di elettroni e studiando le figure di diffrazione prodotte. Il grande vantaggio di tale microscopio consiste nel suo elevatissimo potere risolutivo; esso è tanto maggiore quanto minore è la lunghezza d'onda della luce usata. Mentre per la luce visibile il valore medio della lunghezza d'onda è di circa 5000 A, per un fascio di elettroni accelerati a 100 kV la lunghezza d'onda di De Broglie è di circa 0,05 A, il che significa un potere risolutivo circa 100.000 volte superiore.
Il microscopio elettronico permette quindi l'osservazione di strutture e dettagli che risulterebbero troppo fini per i microscopi ottici, consentendo il raggiungimento di importanti risultati in biologia, in medicina e in metallurgia. II microscopio elettronico è costituito da una sorgente di elettroni, da una lente condensatore magnetico che concentra gli elettroni sul campione, da una lente magnetica obbiettivo, da una lente magnetica proiettore che mantiene gli elettroni sull'asse ottico del sistema e da uno schermo fluorescente o da una pellicola o lastra fotografica su cui si raccolgono le immagini. Allo scopo di evitare la diffusione del fascio di elettroni, nel sistema è mantenuto un vuoto piuttosto spinto.
La sorgente di elettroni è costituita da un sottile filamento di tungsteno a forma di V mantenuto a una differenza di potenziale negativa tra 30 e 100 kV. Gli elettroni, attraverso un foro praticato nell'anodo, passano nel condensatore magnetico che ha la funzione di regolatore dell'intensità e della convergenza del fascio elettronico.
Il fascio colpisce poi il campione sul quale subisce la diffrazione: le parti più dense e spesse del campione provocheranno una maggiore deviazione della radiazione incidente e perciò appariranno nell'immagine più scure. La nitidezza dell'immagine viene regolata variando la corrente nell'avvolgimento dell'obbiettivo magnetico; la stessa operazione effettuata sul proiettore di immagini permette di variare l'ingrandimento.
Una variante del microscopio elettronico basata sulle stesse proprietà è il microscopio ionico, inventato nel 1936 da W. Muller. È il più potente tra i microscopi e permette risoluzioni a livello atomico con ingrandimenti dell'ordine di 1 milione di diametri. È costituito da un catodo recante una punta del campione a forma d'ago, al di sopra del quale è posta una spiralina del materiale da esaminare.
Questo viene fatto evaporare sotto vuoto per riscaldamento: l'intenso campo elettrico creato tra catodo e anodo accelera gli ioni positivi estratti dalle sostanze in esame; essi vanno poi a colpire uno schermo fluorescente su cui si vede l'immagine ingrandita della superficie emittente. II microscopio ionico è impiegato per Io studio delle superfici dei reticoli cristallini di metalli, leghe, composti conduttori; è impiegato altresì per lo studio dei fenomeni di catalisi, ecc.
Le migliori marche produttrici di microscopi elettronici sono Assing ¤ Zeiss e Omicron.
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