3.1　高分辨電子顯微像的形成^［12-14］

HRTEM的電子光學成像過程可以用物理光學的阿貝成像原理（Abbe imaging principle）進行描述。如圖3.1所示，入射電子束（單位強度的平面波）經試樣調制后發生夫瑯禾費衍射（Fraunhofer diffraction），在物鏡背焦面上形成攜帶晶體結構信息的衍射花樣；根據惠更斯-菲涅爾原理（Huygens-Fresnel principle），這些衍射花樣可以視為相干次波源，透射束和至少一束衍射束發出的球面次波在像平面上發生干涉疊加并形成反映晶體點陣周期性的晶格像。這種像襯度的形成是透射束和衍射束相位相干的結果，因此稱為相位襯度。值得注意的是由于成像條件的原因，大部分高分辨像無法準確地顯示輕重原子列的位置，只能反映出晶體的平移周期性。只有在特定的條件下，高分辨像的襯度與試樣結構之間才具有一一對應關系，此時稱之為高分辨結構像。

圖3.1　高分辨電子顯微成像過程光路示意圖

由圖3.1可見，HRTEM像的形成大致可以分為三個過程：①試樣對入射電子的散射；②電子波的衍射；③高分辨電子顯微像的形成。