Was man bei Licht nicht sehen kann - Aufbau und Wirkungsweise eines Elektronenmikroskops

Verantwortlich

Fachgruppe Fertigungs- und Werkstofftechnik

Zielgruppen

Schülerinnern und Schüler der Klassen 8-12 

Gruppengröße  

max. 5 Schüler

Angebotsart

Laborpraktikum als Ergänzung zum Physik-, Chemie- und Biologieunterricht

Themen

Atomaufbau, Wechselwirkungsprozesse, Auflösungsvermögen, charakteristische Röntgenstrahlung, Elementnachweis im Mikrobereich

Dauer

1-3 Stunden

Ort

Hochschule Mittweida

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Die Auflösungsgrenze der Lichtmikroskopie bildet den Einstieg in die Elektronenmikroskopie, welche ein äußerst vielseitiges Einsatzgebiet erlaubt, um Festkörperproben zu untersuchen.

An einem Schnittmodel eines Rasterelektronenmikroskops (REM) werden zunächst der Aufbau und das Funktionsprinzip erklärt. Dabei erfahren die Teilnehmer Näheres zur Erzeugung und Fokussierung des Elektronenstrahls, zu den Wechselwirkungsprozessen zwischen dem Elektronenstrahl und der Materialoberfläche sowie der Generierung des elektronenmikroskopischen Bildes. Danach wird gezeigt, welche Details von untersuchten Objekten ein REM darstellen kann. Beim Auftreffen von stark beschleunigten Elektronen auf eine Probe entsteht außerdem eine für ein chemisches Element charakteristische Röntgenstrahlung. Diese lässt sich mit Detektoren (EDX … energiedispersive Röntgenspektrometrie) analysieren, sodass qualitative und quantitative Aussagen über die Zusammensetzung gezogen werden können. Im Rahmen des Laborpraktikums besteht in Absprache mit dem Praktikumsleiter die Möglichkeit der Untersuchung selbst mitgebrachter Proben.