电子束穿过样品时会携带有样品的信息，tem的成像设备使用这些信息来成像。投射透镜将处于正确位置的电子波分布投射在观察系统上。观察到的图像强度，i，干旱---电镜检测技术服务，在假定成像设备---的情况下，近似的与电子波函数的时间平均幅度成正比。若将从样品射出的电子波函数表示为ψ，则不同的成像方法试图通过修改样品射出的电子束的波函数来得到与样品相关的信息。根据前面的等式，可以推出观察到的图像强度依赖于电子波的幅度，同时也依赖于电子波的相位。虽然在电子波幅度较低的时候相位的影响可以忽略不计，但是相位信息仍然非常重要。
分辨率是扫描电镜基本的性能判断指标，首先我们要弄清扫描电镜分辨率的一些细节问题。
通常有关分辨率的问题，都会遵循瑞利判据。即一个光点按照衍射理论会是一个衍射斑，两个光点逐步靠近时，对应的衍射斑也从分离趋于重合。当两个衍射斑的半高宽重叠，则认为不可区分了。此时两个衍射斑之间的距离即为分辨率，。
但一般单帧图像的仪器才完全符合此规律，比如tem、光学显微镜等。扫描电镜的分辨率以瑞利判据为基础，但也却略有不同。扫描电镜是属于电子束移动型的，并不完全适用半高宽重合的概念。
扫描电镜的分辨率分为理论分辨率、验收分辨率，和一般测试过程中能达到的分辨率。
在放大倍数较低的时候，tem成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。而当放大率倍数较高的时候，复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同，因此需要知识来对所得到的像进行分析。通过使用tem不同的模式，可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。台tem由马克斯·克诺尔和恩斯特·鲁斯卡在1931年研制，这个研究组于1933年研制了台分辨率超过可见光的tem，而台商用tem于1939年研制成功。
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