
扫描隧道显微镜和电子显微镜相比,( )放大的倍数更大。 A. 扫描隧道显微镜 B. 电子显微镜
扫描隧道显微镜(STM)的放大倍数远超电子显微镜。根据数据,STM的放大倍数可达3亿倍,分辨率达0.1埃(1埃=0.1纳米),而电子显微镜中性能最强的透射电子显微镜(TEM)最高放大倍数约为100万倍,即使技术先进的场发射透射电子显微镜也未突破这一量级。
这种差距源于原理差异:STM通过量子隧穿效应探测样品表面电子态,无需依赖光束或电子束的聚焦,因此能直接观察单个原子的排列。相比之下,电子显微镜(包括SEM和TEM)依赖电子束与样品的相互作用成像,其放大能力受电子波长和透镜系统限制。例如,扫描电子显微镜(SEM)的放大倍数通常在20万至40万倍,仅为STM的百分之一。
需要注意的是,电子显微镜在观察样品内部结构时仍具优势,如TEM可分析晶体的原子级衍射图案,而STM主要用于表面形貌研究。但在纯粹的放大倍数竞赛中,STM以三个数量级的优势成为当之无愧的“微观世界放大镜”。
答案:A. 扫描隧道显微镜
思考:当科学家需要观察单个原子的运动时,除了放大倍数,还需要考虑哪些显微镜特性?