IV. Elektronová optika cvičení KOTLÁŘSKÁ 20. BŘEZNA 2013 F4110 Kvantová fyzika atomárních soustav letní semestr

IV. Elektronová mikroskopie cvičení KOTLÁŘSKÁ 20. BŘEZNA 2013 F4110 Kvantová fyzika atomárních soustav letní semestr

3 II. Určení průběhu paprsků Omezíme se nejprve na osově symetrickou paraxiální oblast. Tam je všechno plně zvládnuto. Zobrazení je tam dokonalé.

4 Paraxiální elektronová optika OSOVĚ SYMETRICKÁ SOUSTAVA … centrovaná to byla již r idea Rusky a Knolla, od té doby rozpracovávaná PARAXIÁLNÍ OBLAST elektronové svazky jen z úzké oblasti kolem optické osy (nitkový Gaussův prostor) … tam dochází k ideálnímu zobrazování: body na body, úsečky na úsečky, roviny na roviny F H H' F' fokální a hlavní roviny A A' A ? lineární zobrazení předmětový prostor obrazový prostor

5 Paraxiální elektronová optika OSOVĚ SYMETRICKÁ SOUSTAVA … centrovaná to byla již r idea Rusky a Knolla, od té doby rozpracovávaná PARAXIÁLNÍ OBLAST elektronové svazky jen z úzké oblasti kolem optické osy (nitkový Gaussův prostor) … tam dochází k ideálnímu zobrazování: body na body, úsečky na úsečky, roviny na roviny A A' ? lineární zobrazení předmětový prostor obrazový prostor F H H' F' fokální a hlavní roviny A A' B B’B’

6 Magnetické čočky Magnetické čočky a jiné součásti převládají v praxi. Jejich pochopení je ale obtížnější. Zde jen několik poznámek.

7 Magnetická čočka: jak funguje paprsek v paraxiální oblasti rovina pohybu se otáčí nezávisle na průvodiči r to ovlivní radiální pohyb paraxiální oblast PARAXIÁLNÍ ROVNICE PAPRSKU

8 Magnetická čočka: jak funguje paprsek v paraxiální oblasti rovina pohybu se otáčí nezávisle na průvodiči r to ovlivní radiální pohyb PARAXIÁLNÍ ROVNICE PAPRSKU paraxiální oblast I v magn. čočce vždy dochází k fokusaci Rozhoduje jen osový průběh podélné složky pole Pro rychlé elektrony je lámavá síla menší Obrazový prostor se pootočí jako celek, věrnost zobrazení není narušena

Postupné kroky 9

10 Magnetické pole tenké čočky axiální průběh pole nástavce pole v dutině

11 Magnetické pole v čočce

12 Axiální symetrie + Stokesova věta axiální průběh pole

13 Axiální symetrie + Gaussova věta axiální průběh pole

14 Pohybová rovnice v cylindrických souřadnicích

15 Pohybová rovnice v cylindrických souřadnicích

16 Pohybová rovnice v cylindrických souřadnicích

17 Pohybová rovnice v cylindrických souřadnicích

18 Magnetická čočka: fýsledné rovnice paprsku paprsek v paraxiální oblasti rovina pohybu se otáčí nezávisle na průvodiči r podélná rychlost je stálá to ovlivní radiální pohyb PARAXIÁLNÍ ROVNICE PAPRSKU

19 Ohnisková vzdálenost tenké čočky axiální průběh pole