Mục đích: dựa vào ảnh TEM, chúng ta có thể biết được hình dạng và
kích thước hạt có kích cỡ vài nano mét vì TEM có độ phân giải cỡ A0.
Nguyên tắc: kính hiển vi điện tử truyền qua được phát triển từ năm
1930 là công cụ kỹ thuật không thể thiếu trong nghiên cứu vật liệu và y học. Dựa trên nguyên tắc hoạt động cơ bản của kính hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử truyền qua có ưu điểm nổi bật nhờ bước sóng của chùm điện tử ngắn hơn nhiều so với bước sóng ánh sáng nhìn thấy nên có thể qua sát tới những kích thước cỡ 0.2 nm. Các điện tử từ catot bằng dây tungsten đốt nóng đi tới anot và được hội tụ bằng “ thấu kính từ” lên mẫu đặt trong chân không. Tác dụng của tia điện tử tới mẫu có thể tạo ra chùm điện tử thứ cấp, điện tử phản xạ, điện tử Auger, tia X thứ cấp, phát quang catot và tán xạ không đàn hổi với đám mấy điện tử truyền qua mẫu được khuyêch đại và ghi dưới dạng ảnh huỳnh quang hoặc ảnh kỹ thuật số. Nhiễu xạ điện tử có thể cung cấp những thông tin rất cơ bản về cấu trúc tinh thể và đặc trưng vật liệu [31]. Chùm điện tử nhiểu xạ từ vật liệu phụ thuộc vào bước sóng của chùm điện tử tới và khoảng cách mặt mạng trong tinh thể, tuân theo định luật phản xạ Bragg như đối với nhiễu xạ tia X:
2dsin
khác với nhiễu xạ tia X, do bước sóng của chùm điện tử thường rất nhỏ nên ứng với các khoảng cách mặt mạng tinh thể thì góc nhiễu xạ rất bé, cỡ dưới 0,010. Tuỳ thuộc vào bản chất của vật liệu mà ảnh nhiễu xạ điện từ thường là những vùng sáng đối gọi là trường sáng- trường tối. Vùng sáng là ảnh của vật liệu vô định hình còn vùng tối là ảnh của vật liệu có dạng tinh thể.