Techniklexikon

Elektronenoptik

Optik, Anwendung lichtoptischer Gesetzmässigkeiten und Prinzipien auf freie Elektronen, denen nach de Broglie Welleneigenschaften zugeschrieben werden können (De-Broglie-Wellen). Analog der Lichtoptik wird die Strahlablenkung durch eine Änderung der elektronenoptischen Brechzahl bewirkt (Fermatsches Prinzip), die hier jedoch kontinuierlich durch Einwirkung elektrischer und magnetischer Felder auf die Elektronenwelle erfolgt. In diesem Sinne lässt sich die Strahlablenkung auch im Teilchenbild als Wirkung der Felder auf bewegte Ladungen beschreiben. Inhomogene Felder wirken als Elektronenlinsen, bei denen die Strahlablenkung abhängig von der Lage des Strahls zum Symmetriezentrum ist, homogene Felder wirken als Elektronenprismen, Verzögerungsfelder als Elektronenspiegel.

Viele optische und elektrische Bauelemente nutzen Prinzipien der Elektronenoptik, wie z.B. Elektronenmikroskope (deren Auflösungsvermögen aufgrund der geringen Wellenlänge sehr viel grösser ist als bei Lichtmikroskopen), Massenspektrometer und Sekundärelektronenvervielfacher. Aber auch optische Verfahren wie Lithographie und Holographie sind auf Elektronenwellen übertragbar.