Einführung: Was leistet ein Feldemissionsmikroskop
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Ein Feldemissionsmikroskop (FEM) kann Atomstrukturen sichtbar machen. Doch wie gelingt so eine außerordentliche Vergrößerung? Mit Hilfe dieser Experimentieranleitung sollen Sie zuerst die Funktionsweise eines Feldemissionsmikroskop verstehen um anschließend die Beobachtungen am Feldemissionsmikroskop deuten zu können. Dazu werden Sie zuerst eine Analogie betrachten bevor Sie das Feldemissionsmikroskop aufbauen und in Betrieb nehmen. Um die Idee hinter einem FEM zu verstehen, sollebn Sie also zuerst einen analogen Sachverhalt mit einem Experiment untersuchen. Tipp: Die meisten Bilder können Sie vergrößern, indem Sie mit der Maus über das Bild fahren. |
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Für das Analogieexperiment benötigen wir diese Materialien:
Spannen Sie das Streichholz mit Hilfe des Stativmaterials so ein, dass es schräg nach unten zeigt. Tröpflen Sie nun vorsichtig mit der Pipette etwas Wasser auf das Streichholz bis an dem Streichholz ein Tropfen hängt. Leuchten Sie mit dem Laserpointer durch den Tropfen auf den Projektionsschirm. Verschieben Sie den Laserpointer, bis der Laserstrahl durch den Tropfen breit auf den Projektionsschirm gestreut wird. Was sehen Sie? Um die Sichtbarkeit zu erhöhen, ist es ratsam, dieses Experiment in einem dunklen Raum durchzuführen! Hier können Sie Ihre Beobachtungen überprüfen. Der Wassertropfen wird stark vergrößert. Man sieht einzelne Partikel und sogar Lebewesen: 
Aufgabe: Vervollständigen Sie die Skizze des Strahlengangs des Lasers. Darunter sehen Sie als Analogie die Skizze eines FEM. Das FEM arbeitet nicht mit Laserstrahlen sondern mit für unser Auge unsichtbaren elektromagnetischen Wellen. Zeichnen Sie auch dort den von Ihnen vermuteten Verlauf der Elektronenstrahlen ein. Nutzen Sie die Werkzeuge "Zeichnen" und "Radieren" um auf der Skizze interaktiv zu arbeiten. |
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