P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
ORGAN POLSKIEGO TOWARZYSTWA PRZYRODNIKÓW IM. KOPERNIKA
L U T Y 1961 ZESZYT 2
P A Ń S T W O W E W Y D A W N I C T W O N A U K O W E
Z a le c o n o d o b ib lio te k n a u c z y c ie ls k ic h i lic e a ln y c h p is m e m M in is te r s tw a O ś w ia ty n r IV /O c-2734/47
*
S P I S T R E Ś C I Z E S Z Y T U 2 (1918)
O s t r o w s k i K ., M ik ro s k o p y e l e k t r o n o w e ...25
K o w a l s k a Z., Z oo w Ł o d z i ... 30
R e y m a n ó w n a M ., N o w e w ia d o m o ś c i o b e n n e ty t a c h z p o ls k ic h K a r p a t . 32 S z a b u n i e w i c z B., O m e c h a n iz m ie o d b io r u b o d ź c ó w p rz e z n ie k t ó r e r e c e p to r y ... 36
M a z a n o w s k a A ., A s k le p io s — b o s k i l e k a r z ... 39
W ó j c i k Z., P ie r w s z a p o ls k a w y s ta w a d a r w i n o w s k a ...42
D ro b ia z g i p rz y r o d n ic z e P is k o r z (M i s g u m u s fo s s ilis L ) (A. C z a p i k ) ... 44
P a ź k r ó lo w e j (P a p illo m a c h a o n L.) (I. S a m e k ) ... 45
C y to lo g ic z n e p o d o b ie ń s tw a n o w o tw o ró w (J. L . ) ...46
M ie s z a ń c e w ś r ó d b a k t e r i i (J. L . ) ... 47
O c h ro n a b iz o n a a m e r y k a ń s k ie g o (K. Ł u k a s z e w i c z ) ... 47
P o r a d n i k p r z y r o d n ic z y M o n o c is tid a e (S p o r o zo a ) ja k o ła t w o d o s tę p n y i k o r z y s tn y o b ie k t o b s e r w a c ji (J . K u c i a s ) ... 48
Z a s to s o w a n ie m e to d y r e lie f u w b a d a n ia c h m ik ro s k o p o w y c h (H . L a c h ) . 49 M ic r a le s te s i n t e r r u p t u s (B o u le n g e r 1899) (O. 0 1 i v a ) ... 50
G a s te r o p e le c u s s te r n ic u la ( L in n a e u s 1 7 5 8 ) ... 50
R o z m a ito ś c i ...51
R e c e n z je J . T h o r, O. W o łc z e k : M a ły s ło w n ik a s tr o n a u ty c z n y (B. G o m ó łk a ) . . . 51
M. N. P r o z in a : B o ta n ić e s k a ja m ik r o t e c h n ik a (J. S. K n y p l ) ... 52
S p i s p l a n s z
I. U R W IS K O K Ę P Y R A D Ł O W S K IE J P O D C Z A S Z IM Y — fo t. H . M a - s ic k a
II. B R Z E G Z A T O K I G D A Ń S K IE J W Z IM O W E J S Z A C IE — fo t.
H . M a s ic k a
U la . S Ł O N IK A F R Y K A Ń S K IE — fo t. B . G rz im e k I l l b . G A Z E L A T H O M S O N A — fo t. B. G rz im e k
lV a . M IC R A L E S T E S IN T E R R U P T U S — fo t. M. C h v o jk a IV b . G A S T R O P E L E C U S S T E R N IC U L A — fo t. M. C h v o jk a
N a o k ła d c e : G A W R O N (C O R V U S F R U G IL E G U S L.) — fo t. S. P o r a d o w s k i
K A Z IM IE R Z O S T R O W S K I (W a rsz a w a )
MIKROSKOPY E L E K T R O N O W E
M ik ro sk o p e le k tro n o w y s t a ł się w o s ta tn ic h c z a sa c h in s tr u m e n te m c o d z ie n n e g o u ż y tk u w ie lu d z ie d z in n a u k i. M ik ro s k o p ia e le k tr o n o w a ś w ię c i sw e tr iu m f y p r z e d e w s z y s tk im w d z ie d z in ie b a d a ń b io lo g ic z n y c h o r a z w b a d a n ia c h k ry s ta lo g r a fic z n y c h , w sz c z e g ó ln o śc i w m e ta lu r g ii.
O lb rz y m i ro z w ó j b a d a ń e le k tr o n o g r a f ic z n y c h w y ra ż a się z je d n e j s tr o n y d u ż ą lic z b ą p u b lik a c y j n a u k o w y c h o ra z o k re s o w y c h k o n f e r e n c ji m ię d z y n a ro d o w y c h p o ś w ię c o n y p o s tę p o w i z a ró w n o m e to d y k i, ja k i o sią g n ię ć , z d r u g ie j z aś s t r o n y w ią ż e się z ro z w o je m te c h n ic z n y m in s tr u m e n tó w u ż y w a n y c h w b a d a n ia c h e le k tro n o g r a fic z n y c h . W p o n iż s z y m a r t y k u le p r a g n ę p o d a ć p e w n e szczeg ó ły d o ty c z ą c e r o z w o ju m ik ro s k o p u e le k tro n o w e g o c r a z d a ls z y c h p e r s p e k ty w ja k ie się już d ziś z a r y s o w u ją . P r z y in n e j o k a z ji w a r t o b ę d z ie m o że p o k u sić się o p o d a n ie k il k a f r a g m e n tó w o siąg n ięć, ja k ie d z ię k i e le k tr o n o g r a f ii u d a ło się z re a liz o w a ć .
R o z w ó j m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o łą c z y s ię w o czy w is ty sp o s ó b z b a d a n ia m i n a d p r o m ie n ia m i k a to d o w y m i. R y c. 1 p r z e d s ta w ia n a jp r o s ts z ą r u r ę k a to d o w ą . J e s t to b a ń k a s z k la n a , z k t ó r e j p o w ie tr z e z o sta ło w y p o m p o w a n e , t a k że u z y s k a ło s ię w n ie j w y s o k ie j ja k o ści p ró ż n ię . Z je d n e j s t r o n y t e j r u r y z n a jd u j e się d r u c ik m e ta lo w y , k t ó r y je s t r o z g r z e w a n y p r ą d e m e le k tr y c z n y m d o te m p e r a t u r y k il k u s e t s to p n i. T u ż p rz e d ty m ż a rz ą c y m się d r u c ik ie m z n a jd u j e s ię m e ta lo w a p ły tk a z o tw o r e m w ś r o d k u . J e ż e li p rz y ło ż y m y n a p ię c ie e le k tr y c z n e w t e n sp o só b , że d o ż a rz ą c e g o się d r u c ik a p rz y ło ż o n e b ę d z ie n a p ię c ie u je m n e — s t a n ie się o n k a to d ą — a d o p ły t k i m e ta lo w e j z o tw o re m n a p ię c ie d o d a tn ie — s ta n ie się o n a a n o d ą — to stw o rz o n e z o s ta n ą w a r u n k i d la u z y s k a n ia tz w . p ro m ie n io w a n ia k a to d o w e g o . O o b e c n o śc i te g o p r o m ie n io w a n ia m o ż n a się b ę d z ie p rz e k o n a ć w te n s p o s ó b , że w r u r z e , n a p rz e c iw k a to d y u m ie ś c i się e k r a n flu o re s c e n c y jn y .
S ta n o w ić go b ę d z ie p o p r o s tu c ie n k a w a r s te w k a j a k ie g o ś z w ią z k u flu o ry z u ją c e g o , n p . s ia rc z k u m e ta li.
P o ro z g r z a n iu k a to d y i p rz y ło ż e n iu n a p ię c ia s tw ie r d z i
m y f lu o re s c e n c ję e k r a n u . P o d k o n ie c X I X w . J. J.
T h o m s o n s tw ie rd z ił, iż p ro m ie n ie k a to d o w e są s tr u m ie n ie m e le k tro n ó w . R o z g rz a n a k a to d a , z ro b io n a n a jc z ę ś c ie j z d r u c i k a tu n g s te n o w e g o e m i tu j e e le k tr o n y . E le k tr o n y p o s ia d a ją ła d u n e k e le k tr o s ta ty c z n y u je m n y . P rz e z p rz y ło ż e n ie n a p ię c ia e le k try c z n e g o do k a to d y i a n o d y z o s ta ją o n e ro z p ę d z o n e w p o lu e le k tr y c z n y m w k ie r u n k u b ie g u n a d o d a tn ie g o c z y li k u an o d z ie . J e ż e li a n o d a je s t w k s z ta łc ie p ie r ś c ie n ia , ro z -
R yc. 1. S c h e m a t p r o s te j r u r y k a to d o w e j: K — k a to d a , A — a n o d a , E — e k r a n
p ęd z o n e e le k tr o n y p r z e l a tu j ą p rz e z t e n p ie r ś c ie ń i b ie g n ą w k i e r u n k u p r z e c iw le g łe j ś c ia n k i r u r y k a to d o w e j, u d e r z a j ą o e k r a n i w z b u d z a ją go d o ś w ie c e n ia .
Z p u n k t u w id z e n ia ro z w o ju m ik ro s k o p ii e le k tr o n o w e j n a jw a ż n ie js z y m o d k ry c ie m T h o m s o n a b y ło , iż s tr u m ie ń e le k tro n ó w , ja k o c z ą s te c z e k e le k try c z n ie u je m n y c h , d a je s ię o d c h y la ć od sw e g o p ro s to lin ijn e g o p r z e b ie g u z a ró w n o p rz e z p rz y ło ż e n ie z b o k u p o la e le k try c z n e g o ja k i m a g n e ty c z n e g o . M o żliw o ść u g in a n ia p r o m ie n i k a to d o w y c h s tw o rz y ło p o d s ta w ę d la k o n s tr u o w a n ia so c z e w e k e le k tr o s ta ty c z n y c h ja k i m a g n e ty c z n y c h , u g in a ją c y c h s t r u m i e ń e le k tr o n ó w t a k ja k so c z e w k i s z k la n e u g in a j ą p ro m ie n ie ś w ia tła .
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W I M. K O P E R N I K A
LUTY 1961 ZESZYT 2 (1918)
26
D ru g im w a ż n y m o d k ry c ie m d o ty c z ą c y m n a t u r y s t r u m ie n ia e le k tr o n ó w b y ło s tw ie rd z e n ie , że s t r u m i e ń t a k i p r z e c h o d z ą c p r z e z s t r u k t u r y k r y s ta lic z n e u le g a u g i
n a n iu w p o d o b n y s p o s ó b ja k p ro m ie n ie r e n tg e n o w s k ie . T a k w ię c s t r u m i e ń e le k tr o n ó w , m im o iż s k ł a d a się z c z ą ste c z e k , w p e w n y c h w a r u n k a c h z a c h o w u ją się ja k f a l a e le k tr o m a g n e ty c z n a o b a r d z o k r ó t k i e j d łu g o śc i.
M o ż liw o ść k o n s t r u k c j i s o c z e w e k u g in a ją c y c h p r o m ie n ie k a to d o w e , o ra z s tw ie rd z e n ie , iż z a c h o w u ją się o n e j a k fa le ś w ie tln e c z y p ro m ie n ie X , tz n . u g in a ją się p r z y p rz e c h o d z e n iu p r z e z s t r u k t u r y o o d p o w ie d n ie j b u d o w ie — d a ło p r z e s ła n k i d o w y k o n a n ia jeszcze w la t a c h 2 0 -ty c h p ie r w s z e g o p r o to ty p u m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o . M ik ro s k o p te n z b u d o w a n o w N ie m czech , a le w a r to ś ć je g o u ż y tk o w a b y ła z n a c z n ie n iż sz a od is tn i e ją c y c h ju ż w te d y d o s k o n a ły c h m ik r o s k o p ó w o p ty c z n y c h . R o z w ó j te c h n ic z n y te g o in s tr u m e n t u s z e d ł je d n a k b a r d z o s z y b k o i d ziś je s z c z e je s te ś m y ś w ia d k a m i c o r a z d o s k o n a ls z y c h k o n s t r u k c y j.
Z a s ta n ó w m y się w p ie r w n a d c e lo w o śc ią b u d o w y m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o , w y z y s k u ją c e g o s t r u m i e ń e le k tr o n ó w w a n a lo g ic z n y s p o s ó b ja k m ik r o s k o p o p ty c z n y w y z y s k u je p ro m ie n ie ś w ie tln e . J e d n ą z n a jw a ż n ie js z y c h c e c h , k tó r ą r o z p a t r u j e się p r z y k o n s tr u o w a n iu c z y u ż y tk o w a n iu ja k ic h k o lw ie k s y s te m ó w o p ty c z n y c h u ż y w a n y c h w m ik r o s k o p a c h w s z e lk ie g o t y p u je s t ic h z d o ln o ś ć ro z d z ie lc z a . Z d o ln o ść ro z d z ie lc z a je s t w a r to ś c ią p o d a w a n ą w je d n o s tk a c h d łu g o ś c i, k tó r a o z n a cza n a jm n ie js z ą o d le g ło ść m ię d z y d w ie m a s t r u k tu r a m i , k tó r e b ę d ą p r z e z d a n y s y s te m o p ty c z n y r o z p o z n a w a n e w o b ra z ie ja k o d w ie o d d z ie ln e s t r u k tu r y . Z te o r ii tw o rz e n ia o b ra z ó w p rz e z s y s te m y o p ty c z n e w y n ik a , iż z d o ln o ś ć ro z d z ie lc z a j e s t w ś c is ły s p o s ó b z w ią z a n a m . in . z d łu g o ś c ią f a l i ś w ia tła u ż y w a n e g o . W y n o s i o n a m ia n o w ic ie ok. p o ło w ę d łu g o ś c i t e j fa li. D la n a j k r ó t s z e j f a l i w id m a w id z ia ln e g o , a w ię c d la f io le tu w a r to ś ć t a w y n o s i 0,2 m ik r o n a , p o n ie w a ż d łu g o ś ć f a li ś w ia t ła fio le to w e g o w y n o s i ok. 4000 A .
L e p s z ą z d o ln o ś ć ro z d z ie lc z ą , a w ię c u w id a c z n ia n ie d ro b n ie js z y c h s t r u k t u r m o ż n a o s ią g n ą ć u ż y w a ją c k r ó t s z y c h d łu g o ś c i f a li. P ie r w s z ą m y ś lą b y ło u ż y c ie fa l z z a k r e s u u lt r a f i o le t u . F a le te n ie m ie s z c z ą s ię ju ż w w id m ie w id z ia ln y m , a le d a j ą s ię fo to g ra fo w a ć . D la u ż y c ia ty c h f a l s k o n s tr u o w a n o s o c z e w k i k w a rc o w e , g d y ż sz k ło s ła b o je p r z e p u s z c z a . P o n ie w a ż d łu g o ś ć ty c h f a l w y n o s i ok. 2700 A u z y s k a n o z d o ln o ś ć ro z d z ie lc z ą p r a w ie d w a r a z y le p s z ą . N ie s te ty u ż y c ie jesz c z e k r ó t sz y c h f a l o k a z a ło się n ie m o ż liw e , p o n ie w a ż n ie m a m a t e r i a łu , z k tó r e g o m o ż n a b y z ro b ić s o c z e w k i p r z e p u s z c z a ją c e f a l e o d łu g o ś c i p o n iż e j 1500 A. M ik ro s k o p y o p ty c z n e k o n s tr u o w a n e jeszcze p rz e d w o jn ą o s ią g n ę ły ju ż g r a n ic z n e w a r to ś c i z d o ln o ś c i ro z d z ie lc z e j o b lic z o n e j te o r e ty c z n ie . N ie b y ło w ię c ż a d n e j n a d z ie i n a s tw o r z e n ie ja k ic h k o lw ie k u le p s z e ń , k tó r e b y p o z w o liły zejść n iż e j w o g lą d a n iu s t r u k t u r m n ie js z y c h n iż 0,1 m ik ro n a .
S t r u m i e ń e le k tr o n ó w ro z p ę d z o n y ró ż n ic ą p o te n c ja łó w 50 000 V o lt z a c h o w u je s ię ja k f a l a o d łu g o ś c i 0,05 A , a w ię c f a l a o d łu g o ś c i 100 000 r a z y k r ó t s z e j od d łu g o ś c i f a l i ś w ie tln e j. O b lic z o n a te o r e ty c z n ie z d o ln o ś ć ro z d z ie lc z a m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o b y ła b y w ię c w ie lo k r o tn ie m n ie js z a n iż ś r e d n ic a a to m u . Co w ię c e j p rz e z z w ię k s z e n ie n a p ię c ia ro z p ę d z a ją c e g o e le k tro n y , c o te c h n ic z n ie j e s t z u p e łn ie m o ż liw e , m o ż n a b y z w ię k szy ć tę z d o ln o ś ć ro z d z ie lc z ą je s z c z e b a r d z ie j. N ie s te ty , n a w e t n ie b a rd z o z b liż a m y się do ty c h te o r e ty c z n y c h w ie lk o ś c i. N o w o c z e sn e i n a jle p s z e w s p ó łc z e s n e m i k r o s k o p y e le k tr o n o w e m a j ą z d o ln o ś ć ro z d z ie lc z ą 5— 6 A,
p r z e c ię tn ie z a ś a p a r a t y d a j ą z d o ln o ś ć ro z d z ie lc z ą 30—
50 A. J a k z te g o w id a ć je s t to n ie w ą tp liw y p o s tę p w s to s u n k u d o m ik ro s k o p ó w o p ty c z n y c h , b o w ie m z d o l
n o ść ro z d z ie lc z a , a w ię c „ d o s trz e g a ln o ś ć ” d ro b n y c h s t r u k t u r j e s t p r z e c ię tn ie 100 r a z y le p s z a . N ie m n ie j je d n a k d a le k o je szcze d o o s ią g n ię c ia ta k ie g o s ta n u , ja k i u d a ło się o s ią g n ą ć k o n s tr u k to r o m p rz y r z ą d ó w o p ty c z n y c h , to je s t d o z b liż e n ia się do g r a n i c y te o r e ty c z n e j.
Z a p o z n a jm y s ię w p ie r w z n a jp r o s ts z y m i fo r m a m i d z ia ła n ia so c z e w e k u ż y w a n y c h w m ik ro s k o p ie e le k t r o n o w y m . D ziś u ż y w a n e są so c z e w k i e le k tro s ta ty c z n e , o ra z le p s z e od n ic h , c h o ć tr u d n ie js z e w k o n s t r u k c ji i s t e r o w a n iu , s o c z e w k i e le k tro m a g n e ty c z n e . S o c z e w k a e le k t r o s t a ty c z n a je s t p ie r ś c ie n ie m m e ta lo w y m u m ie s z c z o n y m z a a n o d ą , p r z e z k tó r ą p rz e c h o d z i w ią z k a ro z p ę d z o n y c h e le k tr o n ó w (ry c . 2). W z a le ż n o śc i od p rz y ło ż o n e g o n a p ię c ia w ią z k a t a k a je s t s k u p ia n a m n ie j lu b b a r d z ie j. S o c z e w k i e le k tr o m a g n e ty c z n e są c e w k a m i n a w in ię t y m i d o k o ła r u r y k a to d o w e j, p rz e z k tó r e p r z e -
R y c . 2. S c h e m a t m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o : K — k a to d a , A — a n o d a , S j, S2 — so c z e w k i, E — e k r a n
p u s z c z a n y je s t p r ą d s ta ły . W z a le ż n o śc i od n a tę ż e n ia p r ą d u , w c e w c e t a k i e j p o w s ta je s iln ie js z e lu b sła b sz e p o le m a g n e ty c z n e o d g in a ją c e b ie g e le k tro n ó w . R y c . 3 i 4 p o k a z u ją d w ie ta k i e s y tu a c je . W p ie r w s z y m w y p a d k u w ią z k a e le k tr o n ó w z e b r a n a je s t d o k ła d n ie , c z y li z o g n is k o w a n a n a p o w ie r z c h n i e k r a n u flu o ry z u ją c e g o .
R y c. 3. S c h e m a t m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o : K — k a to d a , A — a n o d a , S — so c z e w k a m a g n e ty c z n a , E —
e k r a n
W t e j s y t u a c j i n a e k r a n i e z o b a c z y liśm y m a łą p la m k ę ś w ie c ą c ą . R y c in a d r u g a p o k a z u je s y tu a c ję , w k tó r e j z o g n is k o w a n ie s tr u m i e n ia e le k tr o n ó w n a s tą p iło p rz e d e k r a n e m . N a e k r a n i e w id o c z n a b ę d z ie d u ż a ś w ie c ą c a p la m a .
W a r to jesz c z e z w ró c ić u w a g ę n a ry c in ę 5, k tó r a d la c z y te ln ik ó w in t e r e s u ją c y c h się te le w iz ją z a p e w n e je s t z n a n a . P o k a z a n a t u je s t s y tu a c ja , ja k a is tn i e je w l a m p a c h k in e s k o p o w y c h . W ią z k a e le k tr o n ó w je s t w p o s t a c i p u n k t u d o k ła d n ie z o g n is k o w a n a p rz e z so czew k ę e le k tr o m a g n e ty c z n ą n a e k r a n ie , z a ś d o d a tk o w e e le k tr o d y d o k tó r y c h m o ż n a p r z y k ła d a ć r o z m a ite n a p ię c ia m o g ą d o w o ln ie w o d z ić z o g n is k o w a n y m p ro m ie n ie m e le k tr o n o w y m p o e k r a n ie . U rz ą d z e n ie to p ró c z o czy
27
w is te g o z a s to s o w a n ia w te le w iz ji, m a — j a k p o n iż e j zo b a c z y m y — z a s to s o w a n ie w b a r d z ie j z ło ż o n y c h s y s te m a c h m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o .
S o c z e w k i e le k tr o s ta ty c z n e i e le k tro m a g n e ty c z n e u ż y w a n e w m ik r o s k o p a c h e le k tro n o w y c h w y k a z u ją n ie s te ty p o d o b n e u ło m n o ś c i ja k im i o b a rc z o n e są p r o s te
R yc. 4. S c h e m a t m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o : K — k a to d a , A — a n o d a , S — s o c z e w k a m a g n e ty c z n a , E —
e k r a n
so c z e w k i o p ty c z n e . U ło m n o ś c i te n a z w a n e są p rz e z a n a lo g ię t a k s a m o ja k w o p ty c e a b e r a c j a m i s f e ry c z n ą i c h ro m a ty c z n ą . A b e r a c ja s f e r y c z n a w o p ty c e o zn acza, że p ro m ie n ie , k tó r e p rz e c h o d z ą p rz e z o b w ó d so czew k i są z a ła m y w a n e s iln ie j n iż p r o m ie n ie p rz e c h o d z ą c e b li
ż e j o si so czew k i. W s k u te k te g o w ią z k a p r o m ie n i r ó w n o le g ły c h n ie je s t z b ie r a n a w je d n y m p u n k c ie , k tó r y
i z b ie r a n e są w ró ż n y c h o g n is k a c h . W m ik ro s k o p ie e le k tro n o w y m a b e r a c j a t a ozn acza, iż e le k tr o n y ro z p ę d z o n e d o ró ż n y c h sz y b k o ś c i in a c z e j są s k u p ia n e . S zy b sze e le k tr o n y s ła b ie j są u g in a n e n iż w o ln ie jsz e . S tą d te ż w y n ik a k o n ie c z n o ść n ie z w y k le d o k ła d n e j s t a b iliz a c ji n a p ię c ia ro z p ę d z a ją c e g o e le k tro n y . W d z is ie j
szy ch m ik ro s k o p a c h p r z y u ż y c iu n a p ię c ia 50 000 V o lt, ró ż n ic e w n a p ię c iu n ie p r z e k r a c z a ją je d n e g o V o lta.
O in n y c h w a d a c h so c z e w e k m a g n e ty c z n y c h ja k o m n ie j w a ż n y c h n ie b ę d z ie m y t u m ó w ić.
O p is r o z m a ity c h ty p ó w m ik ro s k o p ó w e le k tro n o w y c h z a c z n ie m y od n a jp r o s ts z e g o , k tó r y w ogóle n ie m a ż a d n y c h so czew ek . J e s t t o tz w . m ik ro s k o p c ie n io w y . R yc. 6 p r z e d s ta w ia jego s c h e m a t. Ź ró d łe m e le k tro n ó w je st p u n k t A . Z n ieg o e le k tr o n y ro z c h o d z ą się p ro m ie n is to . N a p o ty k a ją n a s w e j d ro d z e p rz e d m io t B i r z u c a j ą jeg o p o w ię k s z o n y c ie ń n a e k r a n C. P o w ię k s z e n ie z a le ż y od
/ / y / s y s
I B
R y c. 6. S c h e m a t m ik r o s k o p u c ie n io w e g o : A — ź ró d ło e le k tro n ó w , B — p rz e d m io t, C — e k r a n
n a z y w a m y o g n is k ie m so c z e w k i. P o d o b n ie m a s ię s p r a w a z so c z e w k a m i u ż y w a n y m i w e le k tr o n o g r a f ii. R ó ż n ic a z a s a d n ic z a je d n a k je s t ta , że p o tr a f im y dziś, p rz e z o d p o w ie d n ie s z lifo w a n ie s z k ła z u p e łn ie u s u n ą ć a b e r a - c ję s f e ry c z n ą so c z e w e k s z k la n y c h , z aś n ie p o tr a f im y t a k u fo r m o w a ć p o la m a g n e ty c z n e g o czy e le k try c z n e g o b y u z y s k a ć to w m ik ro s k o p ie e le k tro n o w y m . J e d y n ą d ro g ą p o z w a la ją c ą n a u s u n ię c ie t e j a b e r a c ji je s t w y z y sk a n ie ty lk o w ią z k i c e n tr a ln e j , a o b c ię c ie w s z y s tk ic h d a le j od o si o p ty c z n e j p rz e b ie g a ją c y c h w ią z e k e le k tro n ó w . N ie s te ty z m n ie js z a n ie o tw o r u c z y n n e g o so cze
w e k p ro w a d z i do z m n ie js z e n ia z d o ln o śc i ro z d z ie lc z e j.
T a k w ię c tr z e b a z n a le ź ć k o m p r o m is o w e w y jś c ie , k ie d y p r z y m a k s y m a ln y m o b c ię c iu p r o m ie n i b o c z n y c h o tr z y m a się je d n a k w y s ta r c z a ją c o d o b r ą z d o ln o ść ro z d z ie l
czą. O b lic z e n ia t a k i e d la so c z e w e k m a g n e ty c z n y c h d a ją w a r to ś ć ok. 4 A , z a ś d la so c z e w e k e le k t r o s t a ty c z n y c h w a r to ś ć t a je s t o w ie le w ię k s z a . D la te g o te ż n a j le p s z e m ik ro s k o p y e le k tr o n o w e p o s ia d a ją so czew k i m a g n e ty c z n e . N ie m o ż n o ść u s u n ię c ia a b e r a c ji s f e ry c z n e j je s t g łó w n ą p r z y c z y n ą t a k d u ż e j ro z b ie ż n o śc i p o m ię d z y te o r e ty c z n y m i m o ż liw o ś c ia m i m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o a jeg o p r a k ty c z n y m i o s ią g n ię c ia m i.
D ru g im w a ż n y m ro d z a je m a b e r a c j i j e s t a b e r a c ja c h ro m a ty c z n a . W s o c z e w k a c h s z k la n y c h o z n a c z a o n a, iż p ro m ie n ie ś w ia t ła o ró ż n y c h d łu g o ś c ia c h fa li, a w ię c p ro m ie n ie o r ó ż n y c h b a r w a c h z a ła m u ją s ię in a c z e j
o d le g ło śc i p r z e d m io tu i e k r a n u od ź ró d ła e le k tro n ó w . Z d o ln o ść ro z d z ie lc z a z aś z a le ż y o d te g o ja k w ie lk ie , w s e n s ie r o z m ia r ó w lin io w y c h , je s t ź ró d ło e le k tro n ó w . I m je s t o n o w ię k s z e ty m z d o ln o ś ć ro z d z ie lc z a je s t g o r
sza. K o n tr a s ty z a ś n a o b ra z ie z a le ż ą od p rz e p u s z c z a l
n o śc i p o szc z e g ó ln y c h s t r u k t u r d la e le k tro n ó w . M ik ro sk o p y ta k i e b y ły k o n s tr u o w a n e i p ró b o w a n e . P r ó b ty c h z a n ie c h a n o je d n a k z p o w o d u tr u d n o ś c i w s k o n s tr u o w a n iu o d p o w ie d n io d r o b n y c h ź ró d e ł e le k tro n ó w , od czego z a le ż y zd o ln o ść ro z d z ie lc z a . J a k je d n a k d a le j zo b a c z y m y s a m p o m y s ł z o s ta ł w p e w n e j s k o m p lik o w a n e j fo r m ie w p ro w a d z o n y w życie.
N a jp o p u la r n ie js z y m i n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n y m d la c e ló w b io lo g ic z n y c h je s t m ik ro s k o p e le k tr o n o w y o s t r u m ie n iu e le k tro n ó w p rz e c h o d z ą c y m p rz e z o b ie k t. S c h e m a t te g o m ik ro s k o p u p o r ó w n a n y d o u k ła d u o p ty c z n eg o w m ik ro s k o p ie ś w ie tln y m p o k a z u je ry c . 7. Z l e w e j s tr o n y w id a ć z n a n y ju ż n a m z p o p rz e d n ic h o p isó w u k ła d ź ró d ła e le k tro n ó w i u rz ą d z e n ie r o z p ę d z a ją c e te e le k tro n y . W ż a rg o n ie te c h n ic z n y m t a część m ik r o sk o p u n a z y w a się d z ia łe m e le k tro n o w y m . S tr u m ie ń e le k tr o n ó w je s t z a m ie n io n y n a w ą z k ą z b ie ż n ą w ią z k ę p rz e z so c z e w k ę z w a n ą k o n d e n s o r e m . D a le j z n a jd u je się m ie js c e n a o b ie k t i so c z e w k a s p e łn ia ją c a r o lę o b ie k ty w u . O b r a z tw o rz o n y p rz e z tę so c z e w k ę je s t p o w ię k szo n y p r z e z n a s tę p n ą so c z e w k ę z w a n ą p r o je k to r e m i r z u c a n y n a e k r a n f lu o r e s c e n c y jn y w z g lę d n ie n a p ły tę fo to g ra fic z n ą .
N a le ż a ło b y p rz e a n a liz o w a ć , ja k i je s t m e c h a n iz m p o w s ta w a n ia o b ra z u w m ik ro s k o p ie e le k tro n o w y m . M im o R yc. 5. S c h e m a t la m p y k in e s k o p o w e j: K — k a to d a ,
A — a n o d a , S — s o c z e w k a m a g n e ty c z n a , P — p ły tk i s t e r u ją c e , E — e k r a n
4*
28
fo r m a ln y c h a n a lo g ii, ja k ie w id o c z n e s ą n a ry c . 7, s p o só b p o w s ta w a n ia o b ra z u je s t z u p e łn ie in n y . N ie m i e j
sce t u t a j n a p r z e d s ta w ie n ie te o r ii p o w s ta w a n ia o b r a zó w w m ik ro s k o p ie o p ty c z n y m . N a jo g ó ln ie j b io r ą c w m ik ro s k o p ie o p ty c z n y m fa le ś w ie tln e z o s ta ją u g ię te n a s t r u k tu r a c h , p rz e z k tó r e p rz e c h o d z ą . T e u g ię te w ią z k i j a k i p rz e c h o d z ą c e b e z p o ś r e d n io , z b ie r a n e są w p ła s z c z y ź n ie o b r a z u i i n t e r f e r u j ą ze so b ą . S k u tk ie m t e j i n t e r f e r e n c j i p o w s ta je o b ra z o b ie k tu .
W m ik r o s k o p ie e le k tr o n o w y m z ja w is k a fiz y c z n e w p ły w a ją c e n a p o w s ta n ie o b r a z u r o z g r y w a j ą s ię n a p o z io m ie a to m ó w w c h o d z ą c y c h w s k ła d b a d a n e g o o b ie k tu . W o p is y w a n y m p r z e z n a s ty p ie m ik r o s k o p u b a d a n e o b ie k ty m u s z ą b y ć b a r d z o c ie n k ie . G r u b o ś ć ic h n ie m o ż e p r z e k r a c z a ć 200 A . S t r u m i e ń e le k t r o n ó w p r z e c h o d z ą c y p rz e z t a k c ie n k i o b ie k t, n a og ó ł p rz e c h o d z i b e z ż a d n y c h z m ia n i w ię k s z o ś ć e le k tr o n ó w tr a f i a na
R y c . 7. S c h e m a t m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o o s t r u m ie n iu e le k tr o n ó w p rz e c h o d z ą c y c h p rz e z o b ie k t, o ra z
s c h e m a t m ik r o s k o p u ś w ie tln e g o
I: L — la m p a , K — k o n d e n s o r , O — o b ie k ty w , O k — o k u la r , P — p ły t a f o to g r a f ic z n a , o — o b ie k t I I : K — k a to d a , A — a n o d a , K o — k o n d e n s o r , O — o b ie k ty w , P — p r o je k to r , E — e k r a n , o — o b ie k t
e k r a n m ik ro s k o p u . C zęść e le k tr o n ó w u le g a je d n a k o d c h y le n iu od ic h d ro g i k ie r o w a n e j s o c z e w k a m i m i k r o sk o p u . T e m ia n o w ic ie e le k t r o n y , k tó r e p r z e b ie g a ją w z b y t m a ł e j o d le g ło śc i o d p o s z c z e g ó ln y c h a to m ó w , a z w ła s z c z a a to m ó w c ię ż k ic h , n p . a to m ó w m e t a li z a w a r ty c h w o b ie k c ie , u le g a ją r o z p r o s z e n iu p rz e z o d d z ia ły w a n ie m a s y a to m u n a e le k t r o n z b y t b lis k o p r z e b ie g a ją c y . R o z p ro s z e n ie e le k tr o n ó w p rz e z p o sz c z e g ó ln e a to m y o d b y w a s ię d w o j a k o . C zęść e le k tr o n ó w zo
s t a je je d y n ie o d g ię ta od s w e g o n o r m a ln e g o t o r u nic n ie tr a c ą c n a s z y b k o ś c i. E le k t r o n y te p a d a j ą w ię c n a e k r a n , c o p r a w d a w in n y c h m ie js c a c h n iż p o w in n y , g d y b y n a ż a d n ą p rz e s z k o d ę n ie n a tr a f i ły , a le m a j ą tę s a m ą e n e r g ię co n ie o d c h y lo n e . M o g ą w ię c p o w o d o w a ć in t e r f e r e n c j ę f a l, k tó r e z n im i s ą z w ią z a n e , z f a la m i e le k t r o n ó w n ie o d c h y lo n y c h . I n n e e le k tr o n y , k tó r e p r z e c h o d z ą z b y t b lis k o a to m ó w z o s ta ją n ie ty lk o o d c h y lo n e a le i z w o ln io n e w s w y m b ie g u . T e e le k tr o n y , o m n ie js z e j e n e rg ii, s ą s i ln i e j o d c h y la n e p rz e z so c z e w k i ( a b e r a c ja c h r o m a ty c z n a ) i d a j ą z a m g le n ie n a e k r a n i e o ile d o ń d o tr ą .
J a k z p o w y ż sz e g o w y n ik a , w id o c z n e n a e le k tr o n o - g r a m ie szczeg ó ły , p o tr a f i ł y ro z p r o s z y ć w y s ta r c z a ją c ą
ilo ść e le k tr o n ó w ta k , że w id o c z n e s ą ja k o „ d z iu r a ” n a n a ś w ie tlo n y m p r z e z e le k t r o n y tle . I s to tn i e w a ż n y m je s t to , że r o z p r a s z a n ie e le k tr o n ó w z a le ż n e je s t od p o sz c z e g ó ln y c h in d y w id u a ln y c h a to m ó w , n ie z a le ż n ie o d te g o c z y w y s tę p u j ą o n e s a m o d z ie ln ie cz y te ż w c z ą s te c z k a c h . T o że a to m y c ię ż k ie , ja k n p . a to m y m etali., s i ln i e j r o z p r a s z a ją e le k t r o n y w y z y s k iw a n e je s t, ja k z o b a c z y m y w p r z y g o to w a n iu p r e p a r a tó w b io lo g ic z n y c h d o e le k tr o n o g r a f ii. P o n ie w a ż p r z e c ię tn a ś r e d n ic a a to m u w y n o s i ok. 2 A , z aś zd o ln o ść ro z d z ie lc z a n a j l e p s z y c h m ik ro s k o p ó w w y n o s i 6— 10 A , m o ż n a m ie ć n a d z ie ję , że p o p o k o n a n iu d y s k u to w a n y c h tr u d n o ś c i z a b e r a c j ą s f e r y c z n ą s o c z e w e k m a g n e ty c z n y c h , u d a się u z y s k a ć o b ra z y p o sz c z e g ó ln y c h a to m ó w .
W p o s z u k iw a n iu d ró g u le p s z e n ia z d o ln o śc i ro z d z ie l
czej, k o n s t r u k to r z y n o w y c h ty p ó w m ik ro s k o p ó w p o s t a n o w ili u ż y ć z a m ia s t e le k tr o n ó w in n y c h ro z p ę d z a n y c h w p o lu e le k tr y c z n y m c z ą ste c z e k . W te n sp o s ó b p o w s t a ł m ik ro s k o p p r o to n o w y i jo n o w y . M y ś lą p rz e w o d n ią t y c h k o n s t r u k c y j b y ło to, iż p r z y u ż y c iu c z ą s te c z e k o w ię k s z e j m a s ie , f a l a im to w a rz y s z ą c a je s t k r ó ts z ą n iż p r z y e le k tr o n a c h ro z p ę d z o n y c h do ta k i e j s a m e j sz y b k o ś c i. P r z y u ż y c iu n p . p ro to n ó w , cz y li ją d e r w o d o ru , d łu g o ś ć f a l i je s t 43 r a z y m n ie js z a n iż f a l a to w a r z y s z ą c a r ó w n ie s z y b k im e le k tro n o m . P r a k t y c z n e w y n ik i u z y s k a n e p r z y p o m o c y m ik r o s k o p u p ro to n o w e g o
n ie s p e łn iły je d n a k p o k ła d a n y c h w n im n a d z ie i. P o p ie r w s z e tr u d n o je s t u z y s k a ć ź ró d ło p r o to n ó w o je d n o r o d n e j sz y b k o ś c i, co w a ż n e je s t ze w z g lę d u n a a b e - r a c j ę c h r o m a ty c z n ą . P o d ru g ie m ik r o s k o p t a k i z a o p a tr z o n y b y ć m o ż e je d y n ie w so c z e w k i e le k tr o s ta ty c z n e , k tó r e — ja k b y ło p o w ie d z ia n e — o b a rc z o n e s ą w ię k szą a b e r a c j ą n iż m a g n e ty c z n e . P r z y p o m o c y te g o m i
k r o s k o p u p ro to n o w e g o n ie u z y s k a n o le p s z e j z d o ln o śc i ro z d z ie lc z e j n iż w m ik ro s k o p ie e le k tro n o w y m . N ie m n i e j je d n a k k o n tr a s to w o ś ć o b ra z ó w je s t le p s z a .
M ik ro s k o p y jo n o w e w y z y s k u ją ja k o c z ą s te c z k i r o z p ę d z o n e — jo n y . S k o n s t r u o w a n y m ik ro s k o p jo n o w y w y z y s k u ją c y jo n y litu , n ie s p e łn ił n a d z ie i g łó w n ie d la teg o , że ro z p ę d z o n e jo n y , p o s ia d a ją c e w ie lo k r o tn ie w ię k s z ą m a s ę od p ro to n ó w , o k a z a ły się c z y n n ik ie m s iln ie n is z c z ą c y m b o m b a r d o w a n y o b ie k t.
M ik ro s k o p y o p r o m ie n ia c h p rz e c h o d z ą c y c h p r z e z o b ie k t b a d a n y , są n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n e i n a jp o p u l a r n ie js z e w d o b ie o b e c n e j. T e n t y p m ik ro s k o p ó w je s t p r a w ie w y łą c z n ie u ż y w a n y d la b a d a ń m a t e r i a ł u b io lo g ic z n e g o . J e d y n ą tr u d n o ś c ią te c h n ic z n ą ja k ą te n ty p m ik r o s k o p ó w n a s t r ę c z a to u z y s k iw a n ie o d p o w ie d n io c ie n k ie g o m a t e r i a łu . P o k o n a n ie t e j w ła ś n ie p rz e s z k o d y te c h n ic z n e j i s k o n s tr u o w a n ie o d p o w ie d n ic h p r z y r z ą d ó w d la u l t r a s k r a w a n i a s p o w o d o w a ło t a k e k s p lo z y jn y w p r o s t ro z w ó j e le k tr o n o g r a f ii b io lo g ic z n e j d a tu j ą c y się od 1947 r. S p r a w ę p rz y g o to w y w a n ia m a t e r i a ł u do b a d a ń e le k tr o n o w y c h o m ó w im y je d n a k p r z y in n e j o k a z ji.
W k i l k u s ło w a c h o p is a ć w a r t o is tn i e ją c e l u b z a m ie rz o n e o d m ia n y m ik ro s k o p ó w e le k tro n o w y c h . O d m ia n y te g łó w n ie n a s ta w io n e są n a b a d a n ie w e w n ę tr z n e j s t r u k t u r y m a te r ii. Z n a jd ą o n e .b y ć m o ż e k ie d y ś z a s to s o w a n ie i d la m a t e r i a ł u b io lo g ic z n e g o . D ziś k o n s t r u o w a n e i u ż y w a n e s ą g łó w n ie d la c e ló w k r y s ta lo g r a f i c z n y c h cz y m e ta lo g r a fic z n y c h .
O to k r ó t k i o p is z a s a d y d z ia ła n ia k ilk u o d m ia n ty c h n o w y c h in s tr u m e n tó w :
„ M ik ro s k o p z w ie r c i a d la n y ” — n a z w ę u m ie sz c z o n o w c u d z y s ło w ie , a lb o w ie m p r z y r z ą d t e n n ie m a n ic w s p ó ln e g o z m ik ro s k o p e m lu s tr z a n y m o p ty c z n y m ,
29 a n a w e t n ie z a c h o d z i w n im o d b ija n ie się s tr u m ie n ia
e le k tro n o w e g o . R y c . 8 w y ja ś n i a z a s a d ę jeg o b u d o w y i częścio w o tłu m a c z y n a z w ę . D z ia ło e le k tro n o w e i k o n d e n s o r r z u c a ją w ią z k ę e le k tr o n ó w p o d b a rd z o m a ły m k ą te m n a p r z e d m io t b a d a n y . M oże to b y ć p o w ie rz c h n ia m e ta lo w e j p ły tk i, a le ta k ż e np. ja k ie ś s t r u k t u r y w łó k n is te p o k r y te c ie n k ą w a r s t w ą n a p y lo n e g o m e ta lu . N a sc h e m a c ie w y d a je się, że s tr u m i e ń e le k tr o n ó w o d b ij a się p o d k ą te m m n i e j w ię c e j ta k im , p o d ja k im p a d a
O
R yc. 8. S c h e m a t „ m ik r o s k o p u z w ie rc ia d la n e g o ” : K — k a to d a , A — a n o d a , K o — k o n d e n s o r , o — o b ie k t,
P — p r o je k to r , E — e k r a n , O — o b ie k ty w
n a b a d a n ą s t r u k t u r ę i z o s ta je s k ie r o w a n y p rz e z s y s te m y o p ty c z n e n a e k r a n . T o p o z o rn e s p e łn ie n ie z a s a d y o d b ija n ia się p ro m ie n i ś w ie tln y c h od p o w ie rz c h n i z w ie r c ia d la n e j, p r z y k ą c ie p a d a n ia ró w n y m k ą to w i o d b ic ia , n ie m a n ic w sp ó ln e g o z ty m z ja w is k ie m . P a d a ją c e n a o b ie k t e le k tr o n y z o s ta ją ro z p ro sz o n e w te n s a m s p o s ó b ja k to o p is a n o p o w y ż e j p r z y o m a w ia n iu z w y k łe g o ty p u m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o . C o g o rs z a m a ły ty lk o p r o c e n t e le k tr o n ó w z o s ta n ie ro z p ro sz o n y w t a k i sp o só b b y n ie t r a c i ł y o n e e n e rg ii i b y fa le z n i m i z w ią z a n e m o g ły in t e r f e r o w a ć ze s o b ą n a e k ra n ie . W ię k sz o ść e le k tro n ó w z o s ta je o p ó ź n io n a , s t ą d te ż z d o l
n o ść ro z d z ie lc z a te g o p r z y r z ą d u je s t s ła b a . W o d ró ż n ie n iu o d m e c h a n iz m u p o w s ta w a n ia o b r a z u w p o p r z e d n io o p is a n y m ty p ie m ik ro s k o p u , t u t a j ty lk o ro z p ro s z o n e e le k tr o n y w y tw a r z a ją o b raz. I n n e e le k tro n y w ogóle do e k r a n u n ie d o c h o d z ą . K o n tra s to w o ś ć i p la sty c z n o ść o b ra z ó w są g łó w n ą z a le tą te g o in s tr u m e n tu . T a k i ty p m ik r o s k o p u n a d a je s ię d o p e w n y c h s p e c ja l
n y c h b a d a ń , j a k n p . o g lą d a n ie z m ia n w s t r u k tu r z e p o w ie rz c h n i m e ta li n a g rz e w a n y c h do ró ż n y c h te m p e r a t u r w c z a sie b a d a n ia .
N ie z m ie rn ie c ie k a w ą o d m ia n ą m ik ro s k o p u „ o d b ija ją c e g o ” e le k tr o n y je s t p r z y r z ą d p o z w a la ją c y u w id a c z n ia ć n a e k r a n ie r o z k ła d p o te n c ja łó w e le k tr y c z n y c h b a d a n e g o o b ie k tu . O g lą d a n ie n a o c z n e p ó l e le k try c z n y c h
je s t n a p r a w d ę o s ią g n ię c ie m n ie c o d z ie n n y m . O to z a s a d a p r z y r z ą d u : e le k t r o n y s to s u n k o w o sła b o r o z p ę d zo n e k ie r o w a n e są w k ie r u n k u b a d a n e j p o w ie rz c h n i m e ta lic z n e j, n a k t ó r e j u m ie s z c z a ć m o ż n a ja k ie ś s t r u k tu r y , o ile s a m a p o w ie rz c h n ia m e t a lu n ie je s t p r z e d m io te m b a d a n ia . D o t e j p o w ie r z c h n i m e ta lo w e j p r z y k ła d a się p o te n c ja ł e le k tr y c z n y u je m n y , n ie c o w y ższy o d p o te n c ja łu k a to d y w y s y ła j ą c e j e le k tro n y . E le k tro n y d o c h o d z ą c e d o p ły t k i m e ta lo w e j z o s ta ją d la te g o o d e p c h n ię te , „ o d b ite ” , i s k ie r o w a n e d a le j p rz e z sy s te m y so c z e w e k n a e k r a n . P o n ie w a ż ro z k ła d p o te n c ja łó w n a p ły tc e z a le ż y z a ró w n o od o b e c n o śc i i ja k o ś c i s t r u k t u r n a n ie j le ż ą c y c h j a k i o d s a m e j u l t r a s t r u k t u r y k r y s t a lic z n e j p ły tk i — e le k t r o n y z o s ta ją „ o d b ite ” w ro z m a ity s p o s ó b i d a ją o b ra z r o z k ła d u ty c h p ól. O b ra z ta k i b y n a j m n i e j n ie ł a tw y j e s t do in te r p r e ta c ji . T e n ty p p r z y
r z ą d u je s t p rz y r z ą d e m p rz y s z ło ś c i i tr u d n o dziś p o w ie d z ie ć coś o jeg o u ż y te c z n o śc i.
N a s tę p n y m ty p e m m ik ro s k o p ó w e le k tro n o w y c h są tzw . m ik ro s k o p y e m is y jn e . S c h e m a t 9 p r z e d s ta w ia z a s a d ę ic h d z ia ła n ia . O b ie k t je s t k a to d ą d z ia ła e le k tr o n o w e g o i p o b u d z a n y je s t do e m ito w a n ia e le k tro n ó w . P o b u d z a n ie do e m is ji e le k tr o n ó w m o ż n a p r z e p r o w a dzić w t r o ja k i sp o só b : a lb o p rz e z o g rz e w a n ie m e ta lu , a lb o p rz e z b o m b a r d o w a n ie jo n a m i d o d a tn im i n p . p r o to n a m i, a lb o s iln y m n a ś w ie tla n ie m p ro m ie n ia m i u l t r a fio le to w y m i. U siło w a n o ty m sp o s o b e m b a d a ć s p a lo n e u p rz e d n io o b ie k ty b io lo g iczn e. Z p o z o s ta ło ś c i p o s p a le n iu , c z y li z p o p io łu u s iło w a n o w y b ija ć e le k tr o n y i b a d a ć ic h ro z k ła d n a o b ra z ie . T e n ty p b a d a ń d o sk o n a le n a d a je się do b a d a ń m e ta lo g r a fic z n y c h . N ie k tó re m e ta le czy s t r u k t u r y n ie są d o b ry m i ź ró d ła m i e le k tr o nów . W ta k ic h w y p a d k a c h p o w le k a się w p ie r w o b ie k t c ie n k ą w a r s te w k ą b a r u lu b c e z u i d o p ie ro w te d y p o b u d z a do e m is ji e le k tro n ó w .
J e ż e li s to s u je się b o m b a r d o w a n ie p r o to n a m i czy n a ś w ie tla n ie m p ro m ie n a m i u ltr a f io le to w y m i n a le ż y sobie w y o b ra z ić n a s c h e m a c ie 9 — d o d a tk o w e u rz ą d z e n ia o d d z ia ły w u ją c e n a b a d a n y o b ie k t.
B a rd z o s k o m p lik o w a n y m te c h n ic z n ie ty p e m m ik r o s k o p u e le k tro n o w e g o je s t e le k tro n o w y m ik ro s k o p t e le w iz y jn y p rz e d s ta w io n y n a ry c . 10. D la z ro z u m ie n ia jego b u d o w y n a le ż y rz u c ić o k ie m n a u p rz e d n io om ó w io n y s c h e m a t la m p y k in e s k o p o w e j ry c . 5. M ik ro sk o p
R yc. 9. S c h e m a t m ik r o s k o p u e m isy jn e g o : K — k a to d a , o — o b ie k t, P — p r o je k to r , E — e k r a n , O — o b ie k ty w ,
A — a n o d a
te n je s t r u r ą k a to d o w ą z a o p a trz o n ą w d w ie so c z e w k i m a g n e ty c z n e , k o n d e n s o r i o b ie k ty w . S o c z e w k i te r z u c a ją n a b a d a n y o b ie k t z o g n is k o w a n ą n a b a r d z o m a łe j p r z e s tr z e n i s tr u g ę e le k tro n ó w . T e n w ą z iu tk i „ p ro m ie ń ” e le k tro n o w y je s t p r z e s u w a n y p o le za p o le m p o c a ły m o b ie k c ie p rz e z p ły t k i o z m ie n ia ją c y m się p o te n c ja le , t a k ja k to d z ie je s ię w r u r z e k in e s k o p u a p a r a t u te l e w iz y jn e g o . E le k tr o n y p a d a ją c e n a k a ż d y p u n k t b a d a n eg o o b ie k tu u le g a ją ja k z w y k le ro z p ro s z e n iu . S to p ie ń i ja k o ś ć ro z p r o s z e n ia z a le ż n e s ą z a ró w n o od s k ła d u c h e m ic z n e g o ja k i s t r u k t u r y d a n e g o m ie js c a . R o z p ra s z a n e e le k tr o n y są z b ie r a n e n a p ły tc e z b io rc z e j. P o w o
R yc. 10. S c h e m a t e le k tro n o w e g o m ik ro s k o p u te le w i
zy jn e g o : A — a n o d a , K — k a to d a , K o — k o n d e n so r, P — p ły t k i s te r u ją c e , O — o b ie k ty w , W — w z m a c n ia c z ,
P ł — p ły t k a z b ie r a ją c a , o — o b ie k t
30
d u je to d ro b n e z m ia n y p o te n c j a łu t e j p ły tk i; p o s iln y m w z m o c n ie n iu ty c h z m ia n p r z e n i e s io n e .s ą o n e n a e k r a n te le w iz y jn y o d d a ją c p u n k t p o p u n k c ie s y t u a c ję p a n u ją c ą w o b ie k c ie b a d a n y m . Z d o ln o ść ro z d z ie lc z a te g o p r z y r z ą d u z a le ż n a je s t w o c z y w is ty s p o s ó b od g ru b o ś c i p r o m ie n ia e le k tr o n ó w p a d a ją c e g o n a p ły tk ę .
W re s z c ie słó w p a r ę o m ik ro s k o p ie , k t ó r y n a z y w a się m ik r o s k o p e m r e n tg e n o w s k im . N a z w a t a p r z e k r a c z a n i e s te t y m a r z e n ia k o n s t r u k to r ó w . N ie u d a ło się je d n a k d o tą d s tw o r z y ć w ła ś c iw e g o m ik r o s k o p u r e n t g e n o w sk ie g o , w k tó r y m p r o m ie n ie X z a ła m y w a n e p rz e z ja k ie ś so c z e w k i tw o r z y ły b y o b r a z p rz e d m io tu . P o p r o s t u n ie z n a m y m e to d y u g in a n ia p ro s to lin ijn e g o b ie g u ty c h p ro m ie n i. P r ó b y k o n s t r u k c ji m ik r o s k o p u r e n t g e n o w s k ie g o w y z y s k u ją c e o d b ija n ie się p r o m ie n i r e n t g e n o w s k ic h od p o w ie r z c h n i lu s tr z a n y c h n ie d a ły w y n ik u . K ą t b o w ie m p a d a n ia n a ta k i e p o w ie rz c h n ie , k tó r y d a ł-
R y c . 11. S c h e m a t m ik r o s k o p u r e n tg e n o w s k ie g o : A — a n o d a , K — k a to d a , K o — k o n d e n s o r , O — o b ie k ty w , P — p ły ta fo to g ra fic z n a , F — f o lia m e ta lo w ą , E — e le k
tr o n y , X — p r o m ie n ie X , o — o b ie k t
b y c a łk o w ite o d b ic ie p r o m ie n i X je s t t a k m a ły , że m o ż n a r a c z e j m ó w ić , w la ic k im ję z y k u , o z e ś liz g iw a n iu s ię ty c h p r o m ie n i z p o w ie r z c h n i sz k ła .
P r z y r z ą d e m o p a r t y m n a in n e j z u p e łn ie z a s a d z ie je s t
in s tr u m e n t , k tó r e g o s c h e m a t p r z e d s ta w ia ry c . 11. S t r u m ie ń e le k tr o n o w y je s t s k u p i a n y w p o s ta c i b a rd z o m a łe j p la m k i n a c ie n k ie j m e ta lo w e j fo lii u m ie sz c z o n e j w o g n is k u o b ie k ty w u . W s k u te k te g o fo lia t a s t a j e się ź ró d łe m p ro m ie n io w a n ia re n tg e n o w s k ie g o . P r o m ie n ie t e ro z c h o d z ą s ię p ro m ie n iś c ie i p a d a j ą n a e k r a n . J e ś li w b ie g ty c h p r o m ie n i w s ta w i się b a d a n y o b ie k t, to je g o p o w ię k s z o n y c ie ń d a s ię s f o to g ra f o w a ć . K o n tr a s t z a le ż n y b ę d z ie o d ró ż n ic w a b s o r p c ji p ro m ie n io w a n ia X p rz e z p o sz c z e g ó ln e s t r u k t u r y . Z a ś z d o ln o ś ć r o z d z ie l
c z a o d w ie lk o ś c i ź ró d ła p r o m ie n io w a n ia X c z y li od ś r e d n ic y p la m k i ja k ą tw o r z y n a fo lii s t r u m i e ń s k u p io n y c h e le k tro n ó w .
P r z y s t o s o w a n iu m a łe g o n a p ię c ia ro z p ę d z a ją c e g o e le k tr o n y u z y s k u je się „ m ię k k ie ”, ła tw o d a ją c e się a b s o r b o w a ć , p r o m ie n io w a n ie X . T a k ie re n tg e n o g r a m y s k r a w k ó w tk a n k o w y c h p r z e ś w ie tla n y c h p r o m ie n ia m i X d a j ą p o ję c ie o s k ła d z ie c h e m ic z n y m b a d a n y c h s u b - s ta n c y j. W n io s k u je się o ty m z ró ż n ic w a b s o r p c ji p r o m ie n i X o r ó ż n e j d łu g o ś c i f a li, p r z e z r o z m a ite p i e r w ia s tk i. M e to d a t a z w a n a m ik r o r a d i o g r a f ią p o z w a la n a ilo śc io w e o k r e ś la n ie z a w a r to ś c i s u c h e j m a s y w p o s z c z e g ó ln y c h s t r u k t u r a c h .
N ie w d a ją c się w szczeg ó ły , tr u d n e j d z ie d z in y a n a liz y w id m d y f r a k c y jn y c h s t r u k t u r k r y s ta lic z n y c h , w a r t o w s p o m n ie ć je d y n ie k il k a słó w o t e j m e to d z ie . Z a ró w n o s t r u m i e ń e le k tr o n ó w ja k i s t r u m i e ń p r o m ie n io w a n ia X p r z e c h o d z ą c y p r z e z s t r u k t u r y k r y s ta lic z n e o u p o r z ą d k o w a n y m u k ła d z ie a to m ó w , u le g a u g ię c io m , k tó r e n a k lis z y fo to g r a f ic z n e j d a j ą się z a r e je s tr o w a ć . A n a liz a ty c h w id m p o z w a la n a r e k o n s tr u k c j ę s t r u k t u r y p r z e s t r z e n n e j m a t e r i i. J e s t to d z ie d z in a , w k tó r e j m i k r o s k o p ia e le k tr o n o w a ju ż o d g ry w a d u ż ą ro lę , a n a p e w n o w ie le jesz c z e b ę d z ie m ie ć d o p o w ie d z e n ia .
Z O F IA K O W A L S K A (Łódź)
ZOO W Ł O D Z I
K to n ie b y ł w n a s z y m Z oo n ig d y , t e n o c z y w iśc ie p rz y s z e d łs z y d ziś, n ie b ę d z ie w ie d z ia ł ile s ię w n im z m ie n iło o d c h w ili z a ło ż e n ia . K to b y ł k il k a l a t te m u , p o w in ie n w y b r a ć się zn ó w , a b y p o ró w n a ć , to co w i
d z ia ł k ie d y ś i co zo b a c z y d z is ia j.
M o ż liw o ść o b s e r w o w a n ia z m ia n z a c h o d z ą c y c h w O g ro d z ie , m a j ą m ie s z k a ń c y Ł o d zi, a je s t w ś r ó d n ic h w ie lu t a k i c h p r z y j a c ió ł z w ie rz ą t, k tó r z y o d w ie d z a ją Z o o d w a , tr z y i w ię c e j r a z y w m ie s ią c u . C i lu d z ie m o g lib y o łó d z k im O g ro d z ie p o w ie d z ie ć n ie w ą tp liw ie b a r d z o d u żo .
O g ró d Z o o lo g iczn y , to ż y w y o rg a n iz m z b io ro w y , k tó r y do sw e g o is tn ie n ia p o tr z e b u je n ie ty lk o p o m ie s z c z e ń t e r e n u i je d z e n ia . T o „ w ie lo g a tu n k o w e s p o łe c z e ń s t w o ” w y m a g a s t a r a n n e j i c z ę s to z p o ś w ię c e n ie m p e ł n io n e j o p ie k i z e s t r o n y c z ło w ie k a . Z d r u g i e j s tr o n y O g ró d m u s i s łu ż y ć c z ło w ie k o w i, m u s i u c z y ć , w y c h o w y w a ć , s ta n o w ić m ie js c e m iłe g o w y p o c z y n k u i k u l t u r a l n e j r o z r y w k i. N ie k a ż d y w ie j a k d o n io s łe z n a c z e n ie m a j ą o g ro d y z o o lo g ic z n e d la n a u k p r z y r o d n i
cz y c h .
Ł ó d z k ie Z oo je s t je d n y m z m ło d s z y c h o g ro d ó w z o o lo g ic z n y c h w P o ls c e . P o c z ą tk ie m je g o b y ł n ie w ia d o m o s k ą d z a b łą k a n y n a u lic a c h m i a s ta w 1937 r. —
je le ń . Z w ie rz ę ja k i ś c z a s b łą k a ło się w y s tr a s z o n e i b e z r a d n e p o m ie ś c ie i n a jb liż s z e j o k o lic y , a ż jeg o lo s e m z a in t e r e s o w a ł s ię n a c z e ln ik b y łe g o W y d z ia łu P l a n t a c j i M ie js k ic h u m ie s z c z a ją c je le n ia w p a r k u n a Z d ro w iu .
Z d ro w ie — to je d n a z d z ie ln ic W ie lk ie j Ł o d z i p o ło ż o n a n a p o łu d n io w y z a c h ó d od śró d m ie ś c ia . Ł ó d z k i O g ró d Z o o lo g ic z n y j e s t w y c in k ie m o g ro m n e g o p a r k u .
Z e ś r ó d m ie ś c ia do Z o o je s t d o ść d a le k o b o 20 m i
n u t ja z d y tr a m w a je m , a le ja k n a s to s u n k i w ie lk o m ie js k ie , to f a k t te n n ie s ta n o w i p ro b le m u , ty m b a r d z ie j, że c z te r y lin ie tr a m w a jo w e z ró ż n y c h k r a ń c ó w m i a s t a z b ie g a ją s ię w p o b liż u o g ro d u , a je d n a z n ic h p r o w a d z i d o Z o o n a Z d ro w iu . T a k ie te r e n o w e u s y t u o w a n ie o g ro d u je s t k o r z y s tn e , d la Z oo ja k o in s ty tu c ji, d la s a m y c h z w ie r z ą t i d la z w ie d z a ją c y c h , k tó r z y p o t r u d a c h d n ia c z y w n ie d z ie lę , p r a g n ą w y r w a ć się z z g ie łk u i k u r z u f a b r y k n a ło n o n a tu r y .
P r z y p a d k o w y je le ń d a ł p o c z ą te k O g ro d o w i Z o o lo g ic z n e m u w Ł o d z i. O d te g o m o m e n tu g ro m a d z o n o w p a r k u n a Z d r o w iu c o r a z to n o w e o k a z y f a u n y k r a jo w e j, a w 1938 r. o tw a r t o Z oo d la p u b lic z n o śc i. N ie w ie le z d ą ż o n o z ro b ić w n o w o p o w s ta ły m o g ro d z ie do m o m e n tu w y b u c h u w o jn y . W c z a sie o k u p a c ji o g ró d n ie c o r o z w ija się , z o s ta ją w y b u d o w a n e n o w e o b ie k ty
31
R yc. 2. S ta d o a n ty lo p n ilg a u (B o s e la p h u s tr a g o c a m e - R y c. 3. S ę p p ło w y (G y p s fu l v u s ) , u ro d z o n y w łó d z- lus). Zoo w Ł o d z i. F o t. S. P o s m y k k im Zoo w 1956 r. F ot. S. P o sm y k
R yc. 1. Z e b ra G r a n ta (E q u u s ą u a g g a g r a n th i) p a r a d o ro s ły c h i ic h p o to m stw o . Zoo w Ł odzi. F o t. S. P o sm y k
i sp ro w a d z o n e n o w e o k a z y z w ie rz ą t. M ięd zy in n y m i p rz y b y w a do łó d z k ie g o Zoo z n a jd u ją c a się t u do dziś i c ie s z ą c a się o g ro m n ą s y m p a tią p u b lic z n o ś c i sło n ica
„ M a g d a ” .
P ie rw s z e la t a p o w o je n n e w łó d z k im Z oo c e c h u ją s k r a jn o ś c i w p o s ta c i d u ż e j ilo ści z w ie rz ą t eg z o ty c z n y c h z je d n e j s t r o n y i b r a k u d la n ich o d p o w ie d n ic h p o m ieszczeń z d ru g ie j. W e fe k c ie w ie le z w ie rz ą t p a dło. B a rd z o n ie k o r z y s tn e d la Z oo b y ły c z ę s te z m ia n y d y r e k to ró w łó d z k ie g o . o g ro d u . W ta k i e j s y tu a c ji n ie b y ło m o w y o p r a c a c h w y b ie g a ją c y c h w p rzy szło ść.
L e p sz a k o n iu n k t u r a w Z oo d a tu j e się od 1947 ro k u . D o ty c h c z a so w y 8,5 h e k ta r o w y t e r e n Zoo z o s ta je p o w ię k sz o n y d o 17,6 h a . Z o s ta ją o p ra c o w a n e p ie rw s z e p e rs p e k ty w ic z n e p la n y ro z b u d o w y o g ro d u . R a d y k a l
n ie s y t u a c ja z m ie n ia się d o p ie ro w 1953 r o k u , k ie d y
to w ra z z tr z e m a in n y m i o g ro d a m i w P o ls c e łó d z k ie Zoo z o s ta je s a m o d z ie ln y m p r z e d s ię b io rs tw e m p o d le g ły m M in is te r s tw u G o s p o d a rk i K o m u n a ln e j. O d teg o m o m e n tu z a c z y n a się w o g ro d zie in te n s y n y ro zw ó j.
Z n ik n ę ły z te r e n u o g ro d u d r e w n ia n e szopy k r y t e sło m ą , c y rk o w e b u d y i p ro w iz o ry c z n e z a g ró d k i. W y b u d o w a n o w ie le n o w y c h b u d y n k ó w , w o lie r i w y b ie g ó w , k tó r e a c z k o lw ie k n ie są n a w e t w y c in k ie m w a r u n k ó w n a tu r a ln y c h to je d n a k d o s ta te c z n ie z a s tę p u ją z w ie rz ę c iu te w a r u n k i. Z m ie n io n a z o s ta ła p ia s z c z y s ta n a w ie rz c h n ia a le je k o g ro d o w y c h n a a s f a lto w ą , ro z p o c z ę to p rz y g o to w a n ia do z a g o s p o d a ro w a n ia p rz y d z ie lo n eg o p o d ro z b u d o w ę Z oo n o w eg o te r e n u . W c ią g u 21 la t is tn ie n ia łó d z k ie Z oo p rz e c h o d z iło ró ż n e k o le je . O b o k w ie lu r a d o s n y c h m o m e n tó w b y ły i s m u tn e c h w ile n ie p o w o d z e n ia . O g ó łem w łó d z k im Zoo z n a jd u je się
