为什么电子显微镜能把物像放大百万倍甚至更大？

把一只瓢虫放在放大镜的下面，再将放大镜移动到适当的距离,你会看到一只比原来大几倍的飘虫。其实,这是被放大了的瓢虫像。如果有两枚放大镜，把这两枚放大镜上下叠起来,并调整到一个适当的位置来观察这只瓢虫,瓢虫的像就会变得更大。生物实验室里用的光学显微镜,正是利用这个原理制成的。

光学显微镜中有一根不太长的筒子，称镜筒，在它的两端及内部装上几个玻璃透镜，就成了放大镜。一般说来，透镜越多，镜筒越长，放大倍数就越大。那么是否可以无限制地增加玻璃透镜的数目，来增加放大倍数呢?虽然透镜数目的增加能提高放大倍数。但是由于透镜个数的增加，会造成成像的品质下降即放大后的像变得模糊不清,而无法分辨出它的真实形状。

为了增加显微镜的放大倍数，人们对透镜的构造和玻璃的磨制工艺等都做了许多研究，当放大本领达到2500倍左右时，再也无法将显微镜的放大本领提高了。这是因为光学显微镜是靠可见光来反映物像的如果被观察的物体与可见光波长相比拟时，光投射到物体上时就会绕过去,得不到反射光成的像,于是我们也就无法探视到物体的形态。

经过长期的研究，人们发现了电子波。因为电子带有负电荷,当它被高压电吸引而产生高速运动时，就具有光的波动性。正电压越高，电子运动的速度越快,它的波长就越短，当正电压是5万伏的时候，电子波的波长只有可见光波长的十八万分之一到十万分之一,所以利用电子波制造的显微镜,它的分辨本领要比光学显微镜高得多,可以将放大本领提高到几千倍甚至上百万倍。这种显微镜,称为电子显微镜。

最简单的电子显微镜是由电子枪、物镜、投影镜及荧光屏等组成的。电子枪是由一个V形灯丝和一个中心有小孔的金属片(阳极)组成。当灯丝通电发热后发射电子，电子被阳极正电压所吸引而加速运动，一部分高速电子冲过阳极金属片中心的小孔,形成电子束,因为它具有电子波的性质,所以同光学显微镜的光源相似。

有了光源,还需要具有放大作用的透镜。电子显微镜中的透镜，是一种电磁透镜，它是由两块带有同心小孔，并带有相异磁极的铁片组成的,它的磁性是由通以直流电的线圈所产生,所以叫电磁透镜。小孔内的磁场能使电子束产生偏转这与光线通过玻璃透镜产生折射的现象相似,所以它同玻璃透镜相似，也能起到放大作用。当电子束透过需要观察的样品时,经过物镜和投影镜放大,最后投射到荧光屏上显示出物像。电磁透镜的放大本领非常强大，一个电磁透镜的放大本领可达几百倍,三个电磁透镜就可以将物像放大20万倍到上百万倍。

由于电子显微镜具有高超的放大本领和快速分析的能力,因此被广泛地用于冶金、生物、化学、物理和医学等各个领域。