掃描電鏡 (Scanning ElectronMicroscope ),簡寫為 SEM,是一個復雜的系統；濃縮了電子光學技術真空技術、精細機械結構以及現代計算機控制技術。掃描電鏡是在加速高壓作用下將電子槍發射的電子經過多級電磁透鏡匯集成細小的電子束。在試樣表面進行掃描,激發出各種信息，通過對這些信息的接收、放大和顯示成像，以便對試樣表面進行分析。入射電子與試樣相互作用產生如圖 1所示的信息種類。這些信息的二維強度分布隨試樣表面的特征而變 (這些特征有表面形貌、成分、晶體取向、電磁特性等) ，是將各種探測器收集到的信息按順序、成比率地轉換成視頻信號，再傳送到同步掃描的顯像管并調制其亮度，就可以得到一個反應試樣表面狀況的掃描圖。如果將探測器接收到的信號進行數字化處理轉變成數字信號，就可以由計算機做進一步的處理和存儲。掃描電鏡主要是針對具有高低差較大、粗糙不平的厚塊試樣進行觀察，因而在設計上突出了景深效果，一般用來分析斷口以及未經人工處理的自然表面。
 

　　電子顯微鏡與金相顯微鏡
 

　　一、光源不同：金相顯微鏡采用可見光作為光源，掃描電鏡采用電子束作為光源成像。
 

　　二、原理不同：金相顯微鏡利用幾何光學成像原理進行成像，掃描電鏡利用高能量電子束轟擊樣品表面，激發出樣品表面的各種物理信號，再利用不同的信號探測器接受物理信號轉換成圖像信息。
 

　　三、分辨率不同：金相顯微鏡因為光的干涉與衍射作用，分辨率只能局限于0.2-0.5um之間。掃描電鏡因為采用電子束作為光源，其分辨率可達到1-3nm之間，因此金相顯微鏡的組織觀察屬于微米級分析，掃描電鏡的組織觀測屬于納米級分析。
 

　　四、景深不同：一般金相顯微鏡的景深在2-3um之間，因此對樣品的表面光滑程度具有極高的要求，所以其的制樣過程相對比較復雜。而掃描電鏡則有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結構。