Principe de la microscopie électronique

[invite4917f876]

Amis du soir bonsoir !
(bonjour aux plus matinaux)

J'aimerais comprendre le principe de la microscopie électronique à partir de cette image qui résume grossièrement le fonctionnement d'un microscope d'un tel genre.


NB : J'ai numéroté respectivement les passages que je ne comprends pas vraiment

Si j'ai bien compris, on a un canon à électrons qui produit un unique faisceau d'électrons. Ce même faisceau va être dévié par des lentilles magnétiques qui vont émettre un champ magnétique qui aura pour but de concentrer le faisceau d'électrons en un point (1)

Par la suite, on a plusieurs faisceaux d'électrons diffractés qui vont rencontrer (2) une sorte de zone interférence (qui correspond au point focal où l'on va établir un cliché de diffraction). Ces faisceaux vont ensuite être déviés par le champ magnétique des lentilles magnétiques et se réunir sur un plan image que observateur va distinguer.

(1) : Tout d'abord, j'arrive bien à me représenter un faisceau lumineux qui est composé de photons mais je n'arrive pas à me faire à l'idée de représenter un faisceau d'électrons. Est-ce que les électrons en microscopie électronique peuvent être équivalents à des ondes électromagnétiques ? (ce qui semblerait cohérent par la présence de lentilles magnétiques pour dévier leur trajectoire)

(2) : Le faisceau d'électrons principal va se subdiviser en plusieurs faisceaux d'énergies moindres qui vont à leur tour se faire dévier par les lentilles magnétiques et se réunir sur le plan image ?
Je sais qu'il est illusoire de parler d'énergie pour un faisceau mais je ne vois pas quelle grandeur est adaptée à ma question

Je vous remercie d'avance pour l'aide
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[f6bes]

Bjr à toi,
Regarde donc ce qu'est un " canon à électrons".
Tout ce qui était oscillosope , TV à tube cathodique...utilisait des faisceau d'électrons.
Les tubes électriques d'antan était sur le principe d'une émission d'électron.
Considére les électrons comme si c'était une mitrailleuse qui tirentdes milliers de catrtouches ( électrons).
ce ne sont pas des ondes électromagnétiques. Ce sont des particules en mouvement..bien plus lentes à se déplacer que la lumiére.

Bonne nuit

[invite4917f876]

D'accord, car ils ont une masse contrairement aux photons. Alors si j'ai bien compris, ce faisceau d'électrons va "bombarder" (pour rester dans le champ lexical de la mitrailleuse ) l'échantillon que l'on cherche à observer et l'observateur pourra percevoir l'échantillon ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le site que vous avez choisi n’est pas terrible. Il est trop axé sur la diffraction qui est inutile pour une première compréhension du principe de fonctionnement.
Regardez plutôt ce site :
https://cell.sio2.be/moyens/6.php
qui fait bien le parallèle entre le microscope électronique et le microscope optique.
Dans les deux microscopes, la résolution (le plus petit détail visible) est limitée par la longueur d’onde. La première grosse différence est que la longueur d’onde des électrons est beaucoup plus petite que celle de la lumière visible. Donc, au départ, la résolution du microscope électronique (qui utilise des électrons de très faible longueur d’onde) pourrait permettre de visualiser les grains de beauté des atomes (s’ils en avaient, bien sur).
La seconde grande différence est que pour focaliser les électrons on utilise des lentilles magnétiques (rarement des électrostatiques). Mais la « qualité optique » de ces lentilles est très mauvaise (compte tenue de la longueur d’onde) et la résolution de ces microscopes est bien en deçà de la résolution théorique.
Le faisceau principal ne se subdivise en plusieurs faisceaux. Il y a des endroits où l’échantillon laisse passer les électrons plus facilement que dans d’autres (comme les échantillons ordinaires le font avec de la lumière). Donc, quand on forme l’image des électrons sortants de l’échantillon, on voit de zones plus claires que d’autres.

Cela ne veut pas dire que la diffraction ne joue pas un rôle. Elle joue le même rôle que dans les microscopes optiques et dans l’œil. Mais cet aspect, il vaut mieux le laisser pour plus tard.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4917f876]

Bonsoir, tout d'abord merci pour votre réponse LPFR qui m'a bien éclairé sur le sujet !

Mais une question me tracasse toujours autant ;

Un électron dans l'application de la microscopie électronique peut être comparable à une onde électromagnétique (je sais que le terme "électromagnétique" n'est pas approprié mais les électrons peuvent se propager dans le vide à ma connaissance)

Ou alors pour reformuler, des électrons peuvent-ils se propager comme des photons ?

Si j'ai bien compris, la longueur d'onde est une grandeur qui permet une meilleure résolution ? Or, on sait que la quantité de mouvement de l'électron est inversement proportionnelle à la longueur d'onde de ledit électron (d'après la formule de De Broglie). Comme la masse est une constante, si le canon à électrons émettait des électrons à une vitesse plus faible, obtiendrait-on une meilleure résolution de l'échantillon en question ?

Désolé de poser autant de questions...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Tout peut se déplacer dans le vide : même vous, même si vous aurez du mal à respirer.
Les électrons on bien, dans certaines manips, un comportement ondulatoire. Mais ce ne sont vraiment pas des ondes électromagnétiques. Ces dernières se propagent le vide toujours à la vitesse ‘c’. Les électrons peuvent se déplacer à des vitesses beaucoup plus faibles.

Pour la longueur d’onde et la résolution c’est le contraire : plus la vitesse (et la quantité de mouvement) des électrons est élevée, plus la longueur d’onde est petite et plus la résolution théorique est meilleure. Mais sans oublier que la résolution en pratique est bien beaucoup plus mauvaise que la résolution théorique. En fin de compte on ne gagne pas beaucoup en augmentant la tension d’accélération (et donc la vitesse) des électrons. Il faut quand même, que leur énergie soit assez grande pour qu’ils arrivent à traverser l’échantillon (du moins une partie d’entre eux).

Vous pouvez être désolé des questions que vous ne posez pas. Pas de celles que vous posez.
Au revoir.

[invite4917f876]

Merci ! C'est on ne peut plus clair désormais !