离子显微镜

离子显微镜由半径约为 10 厘米的球形玻璃容器和一根钨针组成，钨针的针尖放在容器的中心（图 13－3）。针尖的表面可以看作是半径非常小的球面，近代金属加工技术可以做到使这个半径约为 5×10-6 厘米。在球形容器的内表面涂上一薄层导电物质，像电视荧光屏那样，在快速粒子打击下可以发光。在导电层和针尖之间加上高电压，使导电层带负电，针尖带正电。

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在球形容器中充满低压的氦气。当无规则运动的氦原子与针尖上的钨原子碰撞时，由于氦原子失去电子成为正离子，氦离子在电力作用下就离开针尖，以很大速度沿着球半径运动，打到球形容器的内表面上使之发光。这样，就出现了钨针针尖上原子分布的图样（图 13－2）。

图 13－4 中弧长 ab 表示相邻两个钨原子间的距离，弧长 AB 表示它们在球形容器内表面上的像之间的距离。因为 AB=Ra，ab=ra，所以放大倍

AB R 10厘米

数K = = =

= 2×10⁶ ，即放大二百万倍。已知放大倍

ab r 5 × 10^-6 厘米

数，测出弧长 AB，就可以求出原子间的距离 ab。设想钨原子是一个挨一个排列的，可以认为距离 ab 等于钨原子的直径。测定结果表明，钨原子的直径是 2×10-10 米。