Osnova biološkega mikroskopa Leica
Da bi razvili instrumente z višjo ločljivostjo, mora znanstvenoraziskovalna skupina mikroskopa Leica poiskati svetlobno snov s krajšo valovno dolžino 6t in "lečo", ki jo lahko fokusira in nadzoruje. Tak instrument je elektronski mikroskop, ki deluje na principu elektronske optike. Tako imenovana elektronska optika se nanaša na disciplino, ki preučuje in uporablja zakone odklona, fokusiranja in slikanja toka elektronov. Temelji na naslednjih treh ugotovitvah;
(ena). J． J． Thomson (1872) je dokazal obstoj elektronov;
(dva). L. deBrogliejeva (1923) posledica dualnosti delcev in valov snovi"
(3). H.Busch (1926) je odkril učinek leče osnosimetrično porazdeljenih električnih in magnetnih polj na nabite delce.
Najprej se pogovorimo o svetlobni snovi v biološkem mikroskopu Leica – tok elektronov. Glede na zgornji točki (1) in (2) lahko obravnavamo premikajoči se tok elektronov kot valovanje elektronov, ki napreduje proti smeri gibanja elektronov s konstantno hitrostjo in se sinusno spreminja s časom. Leta 1927 je D9v potrdil volatilnost elektronov bolj odločno kot pojav elektronske difrakcije, ki sta ga odkrila On in Germer, nato pa izmeril in preveril relacijsko formulo. Da bi izračunali valovno dolžino elektrona, predpostavimo, da je masa M in naboj (ena'). Elektroni imajo ničelno hitrost. Ko gre skozi območje, kjer se potencial spremeni iz o v Yo, postane hitrost ?. Zato sta gibalna količina in kinetična energija x elektronov: Končno lahko dobimo izraz valovne dolžine elektronov: Treba je poudariti, da bo pri elektronih, ki se gibljejo z veliko hitrostjo, njihova masa naraščala s povečanjem hitrosti. Na primer, ko pospeševalna napetost izgleda=V, se karakteristika elektronske mase spremeni za 5 odstotkov. Zaradi tega je treba upoštevati relativistični popravek mase elektrona. Spremenjena formula je: v formuli je enota valovne dolžine elektrona A M, ohranjena pa je enota relativistične korekcijske napetosti vL). Naslednji primer prikazuje razmerje med valovno dolžino elektrona in pospeševalno napetostjo
Drug nujen del biološkega mikroskopa Leica je leča, ki lahko fokusira elektronski žarek – elektronska leča. Za kvalitativno ponazoritev njegovega principa delovanja lahko uporabimo preprost primer, to je dolg votel valj, izdelan iz vijačne tuljave, znan tudi kot dolg solenoid. Ko skozi takšno tuljavo teče tok, se v bližini njene osrednje osi ustvari približno enakomerno magnetno polje. Po pravilu roke je to magnetno polje vzdolž smeri črpanja (Z). Ko visokohitrostni gibajoči se elektroni (-') vstopijo v to področje polja, bo nanje vplivala krentanska sila (zlo) magnetnega polja. Sorazmeren je z vrednostjo navzkrižnega zmnožka hitrosti elektronov in jakosti magnetnega polja, to je deset tisoč=ena Mx deset tisoč. Začetna hitrost elektronov, ki vstopajo v območje magnetnega polja; Razdelimo ga lahko na dva dela, da razpravljamo o državnem=sedežu l. Hitrost, ki je vzporedna s smerjo magnetnega polja, je 5z, njegova sila z magnetnim poljem pa je enaka nič, zato se hitrost elektronov vzdolž aksialne smeri ne bo spremenila. Sila magnetnega polja na komponento hitrosti 5L pravokotno na smer magnetnega polja ni pravokotna samo na smer komponente hitrosti, ampak tudi pravokotna na smer magnetnega polja, torej je enakomerna centripetalna sila. Končni učinek je, da se elektroni premikajo v enakomernem krožnem gibanju okoli centralne osi, medtem ko napredujejo vzdolž žilavosti, njihova prostorska trajektorija pa je spiralna črta.
Mikroskop Leica lahko dokaže, da se bodo elektroni z različnimi začetnimi hitrostmi, oddani iz iste točke predmeta (izdelka), po določeni razdalji zbližali na isti slikovni točki (Pf). To je prototip magnetne leče. Poudariti je treba, da ima kontaktna leča funkcijo vrtenja in konvergiranja (slikanja) elektronov, ki se premikajo z veliko hitrostjo. Pot elektronov v enakomernem magnetnem polju.
Elektronske leče v bioloških mikroskopih Leica so lahko elektrostatične ali (elektro)magnetne. To je elektrostatična leča, sestavljena iz več elektrod, ki ima visoke zahteve za zaščito in vakuumske sisteme. Trenutno se večinoma uporabljajo (elektro)magnetne leče. Samo zasnova in struktura leče sta lahko različni glede na različne zahteve na različnih položajih.
