電子顯微術

一台普通的光學顯微鏡，永遠無法讓你看清比一個可見光波長小太多的東西，就像你沒法用一支粗畫筆去臨摹一幅精細的鉛筆素描。電子顯微術繞開了這個限制：它用一束快速運動的電子取代光，電子那短得多的波長能分辨出精細數千倍的細節——精細到足以看見單個原子。

電子表現得像波，而且運動得越快，那道波就越短，所以被加速到高能量的電子束便帶著一把極其精細的「尺子」。磁線圈起到透鏡的作用，彎折並聚焦電子束，就像玻璃聚焦光線那樣。在一種常見的方式裡，電子束穿透一片很薄的樣品，形成一幅它內部情形的圖像；在另一種方式裡，一個細聚焦的光點掃過表面，把它打出來的電子收集起來，一點一點地構成畫面。

它之所以重要，是因為它讓我們能夠真切地看見材料中原子的排列、找出缺陷與界面，並從電子激發出的 X 射線辨認出存在哪些元素。誠實的提醒是：電子很容易被物質吸收和散射，所以整台儀器都必須置於真空之中，樣品往往要被切成薄如晶圓的片，而那束高能電子還可能加熱、充電、甚至逐漸損傷正在被觀察的東西本身。