Transmissie-elektronen­microscoop (quantum)

Onderwerp: Quantumwereld

Het natuurkundeonderdeel quantum oefenen met deze opgave over de transmissie-elektronenmicroscoop

Deze opgave komt uit de lesmethode Nova Natuurkunde 6 vwo|gymnasium, uit het hoofdstuk Quantumwereld. Uitgeverij: Malmberg.

Met een bepaald type transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) kunnen details in de orde van 0,1 nm zichtbaar worden gemaakt. Daarvoor worden elektronen versneld, door speciale lenzen afgebogen en zo op een te besturen object gericht.

Vraag a. Op welke twee manieren buigen de lenzen in een TEM elektronen af?

 

Om voorwerpen in een TEM te bekijken, mag het te bestuderen object niet te dik zijn.

Vraag b. Leg uit waarom niet

 

Vraag c. Geef een reden waarom binnen in een TEM een vacuüm moet heersen.

 

Met een lichtmicroscoop kunnen details zichtbaar worden gemaakt in de orde van 0,2 μm.

Vraag d. Controleer dat deze grens overeenkomt met de golflengte van licht.

 

Vraag e. Verklaar deze grens met behulp van het begrip ‘buiging’.

 

In de TEM worden de elektronen door een spanning van 80 kV versneld.

Vraag f. Bereken voor deze versnelspanning de bijbehorende debroglie-golflengte van de elektronen.

 

Vraag g. Vergelijk je antwoord op vraag f met de details die de TEM zichtbaar kan maken. Wat betekent dit verschil voor de kwaliteit van de ‘lenzen’ in een TEM als je die vergelijkt met die in een lichtmicroscoop?