实验一透射电镜的结构与组织观察(精)
实验三透射电子显微镜的结构及样品观察
实验三透射电子显微镜的结构及样品观察
一、实验目的
1.结合透射电镜实物，熟悉透射电子显微镜的基本结构及工作原理。
2.通过明暗场成像的实际演示，了解明暗场成像原理。
3.通过选区电子衍射的实际操作演示，加深对电子衍射原理的了解。
4.选用合适样品，利用双倾样品台取向的调整，使学生认识电子衍射花样的作用。
二、实验原理（自由写）
1. 透射电子显微镜的基本结构
2.明暗场成像的原理
3. 选区电子衍射的原理
三、成像与电子衍射操作（自由写）
结合具体样品进行明暗场成像及电子衍射的操作与观察。
四、实验报告要求
1.简述透射电镜的基本结构。
2.试述明场与暗场像及电子衍射的操作方法与步骤，绘图说明明暗场成像与选区电子衍射的原理。
3.明白成像操作与电子衍射操作的目的与作用。
透射电镜成像分析
萃取复型和粉末样品
• 萃取复型最常见的两种是： • 碳萃取复型 • 火棉胶-碳二次萃取复型
3.4.2 质厚衬度原理
质厚衬度的前提：
非晶体试样中原子对入射电子的散射 和电镜小孔径角成像（依靠衬度光阑）
试样各部分对电子束散射本领的不同， 经衬度光阑的作用后，在荧光屏上产生了 放大的强度不一的像。
3.4.2 质厚衬 度原理
光最终减薄
3.4.1 薄膜样品的制备
材料
溶液配方
备注
铁和钢 铁和钢
30%HNO3+15%HCl+10% 热溶液 HF+45%H2O
33%H3PO4+40%H2O2
60C
铁和钢 35%HNO3+65%H2O
热溶液
3.4.1 薄膜样品的制备
• 非金属薄膜样品的制备：
• 复型：将试样表面组织浮雕复制到一种
• 若以未发生强烈衍射的A晶粒亮度IA作为 图像的背景强度I，则B晶粒的像衬度为：
•
（I/I）=（IA-IB）/I0 Ihkl /I0
• 让透射束通过物镜光阑而把衍射束挡
掉得到图像衬度的方法-明场像（BF）
3.4.3 衍衬成像原理
• 若将光阑孔套住hkl而把透射束 挡掉，就可以得到---暗场像 （DF）
• 当电子束穿过晶体薄膜时，严格满足布拉格 条件的晶面产生强衍射束，不严格满足布拉 格条件的晶面产生弱衍射束，不满足布拉格 条件的晶面不产生衍射束。
3.4.3 衍衬成像原理
• 假设薄膜只有两颗位向不同的
入射束I0
晶粒A和B
• 在入射电子束的照射下，B晶 样品 粒的某（hkl）晶面组恰好与入 物镜
B
•
IAI0 因为与B晶粒不同位向的A晶
第10章 电子衍射
四. 结构因子——倒易阵条件：
⑴ 布拉格方程；
⑵ 结构因子︱F︱ ≠0，才有衍射线出现（I∝︱F︱ ） Fhkl为（hkl）晶面族的结构振幅，表示晶体的正点阵 晶胞内所有原子对电子波的散射波在衍射方向上的合成 振幅。
2 2
︱F︱ =0时产生结构消光。
2
ghkl ha kb lc
两点性质：a.倒易矢量垂直于正点阵中相应的（hkl) 晶面； b.倒易点阵中的一个阵点代表正点阵中的 一组晶面。如图10-3。 3).倒易矢量的长度等于正点阵中相应晶面间距的倒 数：
g hkl
1 d hkl
4）. 对正交点阵（立方、正方）
a 正点阵
2、 倒易点阵的性质
1）.
a a bb cc 1
a b=a c b a b c c a c b 0
由此可见，正点阵与倒易点阵异名基矢点 乘为0，同名基矢点乘为1。
2）. 在倒易点阵中由原点指向任意坐标为hkl的阵点 的矢量 g hkl 称为倒易矢量，有：
由于α=β=γ=90°
a*∥a
b*∥b
a*⊥bc决定的平面
c*∥c
a a a a cos a，a
1
∴
1 1 b a b a 1 c c
5）.只有在立方点阵中，晶面法向与同指
数的晶向重合（平行），因此，倒易 矢量ghkl与相应指数的晶向[hkl]平行。
（hkl）衍射晶面的特性，故又称作衍射晶面 矢量。
总结：
⑴ 爱瓦尔德球图解法直观地用几何图形表达了布拉格方 程。爱瓦尔德球内的三个矢量 K 、 '、 g hkl，清楚地描 K 述了入射束、衍射束和衍射晶面之间的相对关系。
实验报告利用电子显微镜观察细胞结构
实验报告利用电子显微镜观察细胞结构实验报告：利用电子显微镜观察细胞结构一、实验目的本实验旨在通过电子显微镜观察细胞的精细结构，深入了解细胞的组成、形态和功能，提高对细胞生物学的认知水平。
二、实验原理电子显微镜利用电子束替代可见光，通过电磁透镜对电子束进行聚焦和成像。
由于电子的波长极短，因此电子显微镜能够提供比光学显微镜更高的分辨率，可以清晰地显示细胞内的细胞器、膜结构等细微结构。
三、实验材料与设备1、实验材料培养的细胞样本（如肝细胞、神经细胞等）固定剂（如戊二醛、锇酸等）脱水剂（如乙醇、丙酮等）包埋剂（如环氧树脂）超薄切片机电子显微镜2、实验设备移液器离心机烤箱镀膜仪四、实验步骤1、细胞固定将培养的细胞用磷酸盐缓冲液（PBS）冲洗，去除培养基。
加入适量的戊二醛固定液，室温下固定 1 2 小时。
用 PBS 冲洗，去除多余的固定液。
2、脱水处理依次将细胞样本放入不同浓度的乙醇溶液（30%、50%、70%、90%、100%）中进行脱水，每次 10 15 分钟。
3、包埋将脱水后的细胞样本放入环氧树脂中，在烤箱中聚合包埋。
4、超薄切片制作使用超薄切片机将包埋好的样本切成厚度约 50 70 纳米的超薄切片。
5、切片染色将超薄切片放在铜网上，用铀盐和铅盐进行染色，增强对比度。
6、电子显微镜观察将染色后的切片放入电子显微镜中，调整参数进行观察和拍照。
五、实验结果与分析1、细胞膜电子显微镜下，细胞膜呈现为两层暗线夹着一层亮线的结构，厚度约为 7 10 纳米。
可以清晰地看到细胞膜上的蛋白质分子和糖链。
2、细胞质细胞质中可以观察到线粒体、内质网、高尔基体等细胞器。
线粒体呈现为椭圆形或棒状，具有双层膜结构，内膜向内折叠形成嵴，嵴上分布着大量的酶，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
内质网分为粗面内质网和滑面内质网。
粗面内质网上附着有核糖体，是蛋白质合成的场所；滑面内质网与脂质合成和解毒作用有关。
高尔基体由扁平膜囊、小泡和大泡组成，参与细胞的分泌活动。
实验二细胞的超微结构—透射电镜下的细胞器
实验二细胞的超微结构—透射电镜下的细胞器实验目的：通过使用透射电子显微镜观察和研究细胞的超微结构，了解细胞器的形态和组织，以及其在细胞功能中的作用。
实验原理：透射电子显微镜是一种利用电子束通过样品的原理进行显微观察的仪器。
相比传统光学显微镜，透射电子显微镜具有更高的分辨率和放大倍数。
实验步骤：1.准备样品：使用透射电子显微镜需要制备薄片样品。
将细胞或组织固定、切片和上染色剂等。
2.调整放大倍数：根据需要观察的细胞器，调整透射电子显微镜的放大倍数。
3.开始观察：将样品放入透射电子显微镜中，调整焦距和对比度，开始观察细胞超微结构。
4.记录结果：使用电子显微镜拍摄或记录所见到的细胞器的图像和形态。
根据观察结果，对细胞器的结构和功能进行分析和讨论。
实验结果：观察细胞的超微结构可以看到许多细胞器，如细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等。
细胞核是细胞的控制中心，一般位于细胞的中央。
在透射电镜下观察，可以看到核膜（由内核膜和外核膜组成）、核孔、核仁等结构。
核膜通过核孔与细胞质相连，核仁是RNA合成的地方。
线粒体是细胞的能量中心，通过细胞呼吸产生ATP。
在透射电镜下观察，线粒体呈棒状或梭形，内部含有许多内膜，并形成一系列被称为嵴（cristae）的褶层。
嵴上含有许多氧化酶，参与细胞呼吸。
内质网是细胞的重要细胞器之一，两个片层之间的空腔称为内质网腔。
内质网膜上覆盖着许多小颗粒，称为核糖体。
内质网分为粗面内质网和平滑内质网，前者存在核糖体，用于蛋白质合成，后者没有核糖体，参与脂质代谢和钙离子存储。
高尔基体是细胞的分泌细胞器，具有分泌蛋白质、糖蛋白质和磷脂等功能。
高尔基体由多个平面被膜囊构成，形成一系列被称为囊泡的结构。
在透射电镜下可以看到高尔基体具有一层由囊泡组成的堆叠结构。
溶酶体是细胞的消化系统，其内部含有多种水解酶。
溶酶体呈球状或椭圆形，在透射电镜下可以看到其内部含有酶泡。
溶酶体参与细胞内的废物降解和吞噬体的形成。
实验一 植物细胞与组织
（三）、营养组织： １.贮藏组织：
淀粉粒：、取马铃薯块茎作徒手切片，制作临时制 片，观察淀粉粒特征及用I2-KI溶液染色鉴定 蛋白质：A. 小麦颖果纵切制片观察胚乳最外层的糊 粉层细胞中的蛋白质颗粒及胚乳细胞中的淀粉粒。 B.小麦颖果横切徒手切片，观察胚乳最外层的糊粉 层细胞中的蛋白质颗粒（可用I2-KI溶液染色鉴定）。 脂肪：作花生子叶徒手切片的临时制片，用苏丹Ⅲ溶 液染色（后用I2-KI溶液染色鉴定），观察细胞中的脂肪油 滴及蛋白质、淀粉等。 （总结贮藏组织特点）。
顶端(原)分生组织 侧生（次生）分生组织 初生保护组织--表皮 次生保护组织--周皮 薄壁（营养组织）--贮藏、 同化、吸收、通气 机械组织—厚角 机械组织—厚壁石细胞 输导组织—导管、管胞 输导组织—筛管、伴胞 分泌组织—腺毛、分泌腔、 树脂道
液泡中花青素
• 作 业 • 1. 以PPT形式总结光学显微镜下观察拍摄 到的植物细胞结构图片、并注明材料名称、 制片方法，注明各结构特征的具体部位 （下次实验时提交）
2.列表总结在光镜下观察到不同 植物组织的细胞结构特点（自我总结）
组织名称 存在部位及 功能 细胞大小、 形状、紧密 程度 细胞壁薄厚、是 否特化 细胞 内部 结构 细胞死活 及其他
黑藻叶中的叶绿体
红辣椒果皮中的有色体
ห้องสมุดไป่ตู้
3.细胞壁、纹孔和胞间连丝
柿胚乳细胞制片中的胞间连丝
红辣椒果皮（刮片法）
4.后含物
马铃薯块茎中的淀粉粒
I2-KI溶液染色后
糊粉层
小麦颖果纵切制片示胚乳最外层的糊粉层细胞中的蛋白质颗粒
晶体类型
单 晶 体 晶 簇
针 晶 体
钟 乳 石 结 晶 体
植物细胞透射电镜照片辨别各种超微结构
材料科学与工程基础实验指导书
第六章 X射线衍射
实验1物相定性分析 实验2物相定量分析
第七章材料的热学性能
实验1无机材料导热系数测定 实验2差热分析 实验3热重分析 实验4膨胀分析
第八章电子显微镜
实验1透射电镜复型样品的制备 实验2透射电镜薄膜样品制备 实验3透射电镜结构及薄膜样品观察 实验4透射电镜电子衍射 实验5透射电镜样品衍衬像及高分辨像观察（选做） 实验6扫描电镜结构、原理及应用 实验7电子探针结构、原理及应用
第十章材料科学与工程综合实验
实验1真空感应悬浮熔炼实验 实验2玻璃熔制实验 实验3酒精热法和超声波辐射法合成ZnO纳米晶
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读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 精彩摘录
目录
02 内容摘要 04 目录分析 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
实验
材料
分析
材料科学
专业
试验
透射电镜
基础
学生
实验 实验
制备
工程
材料
淬内容摘要
本书内容涵盖材料科学专业所应用的基础实验，包括材料制备、结构表征及性能测试，通过此类实验能使学 生在材料科学实验基本技能方面得到训练并有利于巩固和深化课堂学到的知识，建立起完整的知识体系，从而有 效地提高学生的科研及创新能力，适合材料类各专业。
谢谢观看
4 第十章材料科
学与工程综合 实验
5 第十一章实验
透射电子显微镜(TEM)-TEM 材料研究方法与实验
碳膜复型又有 碳膜一次复型 和塑料-碳膜二 级复型两种方 法。
电子衍射
在电子成像系统中： 使中间镜物平面与物镜像平面重合（成像操作），
在观察屏上得到的是反映样品组织形态的形貌图像； 而使中间镜的物平面与物镜背焦面重合（衍射操
作），在观察屏上得到的则是反映样品晶体结构的衍射斑点。
电子衍射的原理和X射线衍射相似，是以满足布拉格方程作为 产生衍射的必要条件。衍射花样：
• 日本岗山大学H. Hashimoto日本电镜研 究的代表人。
• 瑞典斯德哥尔摩大学Osamu Terasaki,多 孔材料分析“世界第一人”。
• 中国：钱临照、郭可信、李方华、叶恒 强、朱静。
• 国内电镜做得好的有：北京电镜室（物 理所）、沈阳金属所、清华大学、上海 硅酸盐所。
为什么要用TEM?
照片示例（TEM与HRTEM图片）
TiO2的TEM（左）和HRTEM（右）图片
图片示例（ZnO的TEM和HRTEM图片）
涂层、薄膜照片 SiO2/ZrO2 multilayers (bar=50nm)
SiO2 ZrO2
(a)
(b)
(c)
TEM images of spinel film on SiO2 amorphous layer obtained in bright field (a), in dark field (b) and electron
High resolution transmission electron microscopy for a destabilized cadmium sulfide (CdS) sol of 4-5 nm particle size. Collapsed particles are clearly observed. It can also be been that the particles are highly crystalline.