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由于光学显微镜的解析能力受限于光波的波长，而高能电子束具有很短的物质波波长，
可达到优于光学显微镜的解析度及影像放大倍率。穿透式电子显微术(transmission electron microscopy,TEM)的
光学系统包含数组电磁铁构成的电磁透镜。
电磁透镜是以特别方式缠绕导线制成的电磁铁，应用运动中的电子会受到磁场
作用而转弯的原理，可达到聚焦电子束的效果，
于是电子在电子显微镜电磁透镜作用下可作到光学成像效果。穿透式电子显微镜的亮场(bright eld)
影像是较常见的操作模式，其成像原理是利用试片上不同位置材料或厚度的不同，
对入射的电子束造成不同程度的衰减，据此来建立影像的对比。
当电子束穿过样品中低电子密度区域时（厚度薄或是轻元素区域），
电子束受到吸收或散射的程度较低，会有较多的电子穿过样品抵达底片，造成较高的曝光程度，
反之样品较厚的区域可吸收大部分的电子， 使得底片曝光程度较低，这个技术使得仪器可获得百万倍的放大倍率
但是由于电子显微镜的制备非常昂贵以及标本制作的麻烦所以普及率并没有那么高
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