คอนทราสต์เฟส

คอนทราสต์เกิดจากการเปลี่ยนแปลงเฟสของคลื่นที่กระจัดกระจาย ภาพ HREM เกิดจากคอนทราสต์ของเฟส เมื่อชิ้นงานมีความบางมาก ก็ประมาณได้ว่าคลื่นอิเล็กตรอนแทบจะไม่ถูกดูดกลืนแต่เปลี่ยนเฟสเท่านั้น (การประมาณวัตถุเฟสอ่อน) หากใช้เลนส์ที่ปราศจากความคลาดเคลื่อนเพื่อก่อให้เกิดการรบกวนระหว่างคลื่นที่ส่งและคลื่นที่กระจัดกระจาย จะไม่มีความเปรียบต่างปรากฏบนระนาบภาพในอุดมคติ นั่นคือการเลื่อนเฟสของคลื่นที่กระจัดกระจายจะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความเข้มในภาพ คลื่นที่กระจัดกระจายได้รับการเปลี่ยนเฟสของ π/2 เมื่อเทียบกับคลื่นที่ส่ง ถ้าเฟสของคลื่นที่กระจัดกระจายถูกเลื่อนออกไปอีก π/2 ในลักษณะที่ปริมาณของเฟสที่เปลี่ยนไปเนื่องจากความคลาดเคลื่อนทรงกลมของเลนส์อิเล็กตรอนถูกปรับตามปริมาณของการหลุดโฟกัส ผลของการเลื่อนเฟสของคลื่นที่เลี้ยวเบนจะกลายเป็น π ที่เกี่ยวกับคลื่นที่ส่ง การเปลี่ยนเฟสของคลื่นที่เลี้ยวเบน (π) นี้จะถูกแปลงเป็นการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูด (ไม่ใช่จำนวนเชิงซ้อน แต่เป็นจำนวนจริง) ทำให้เกิดคอนทราสต์ในภาพเนื่องจากการรบกวนระหว่างคลื่นที่ส่งและคลื่นที่เลี้ยวเบน เมื่อเลือกปริมาณนอกโฟกัสที่เหมาะสมเพื่อให้เฟสของคลื่นที่กระจัดกระจายถูกเลื่อนไป π/2 ในช่วงหมายเลขคลื่นที่กว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และแอมพลิจูดของคลื่นจะใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จะได้ภาพโครงสร้าง


ภาพ TEM ความละเอียดสูงของกราฟีนชั้นเดียวที่ถ่ายที่แรงดันไฟฟ้า 80 kV

เนื่องจากกราฟีนถูกมองว่าเป็นวัตถุที่มีเฟสอ่อน คอนทราสต์ของกราฟีนจึงสะท้อนถึงการเปลี่ยนเฟสของอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายโดยอะตอมของคาร์บอน ภาพนี้ได้มาโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ติดตั้งตัวแก้ไข Cs ที่พร่ามัวเล็กน้อยเพื่อสร้างคอนทราสต์ของเฟส
กริดหกเหลี่ยมของกราฟีนมีให้เห็นในส่วนใหญ่ ในพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยเส้นประสีขาวทางด้านซ้าย จะเห็นข้อบกพร่องขัดแตะ ในพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยเส้นประสีเหลืองที่ด้านซ้ายบน กราฟีนถูกมองว่าอยู่ในสถานะอสัณฐาน

คำที่เกี่ยวข้อง