（1）透射电镜工作原理 透射电镜是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像，影像将在放大、聚焦后在成像器件上显示出来。

透射电镜可分为电子光学系统、显示记录系统、电源系统和真空系统几部分。它的构造原理和光路与透射式光学显微镜十分相似，与光学显微镜相比，透射电镜大大改善了分辨率和景深，但是必须采用小试样且试样制备困难。

透射电镜的成像分为衍射成像和显微成像，电子经聚光镜的作用，形成了与光轴平行的一束电子，入射到试样表面上。由于试样足够薄，一部分电子直接透过产生透射电子术；另一部分由试样衍射产生衍射电子束。两束经物镜的作用，在物镜的像平面上形成一次像。

（2）透射电镜在断口中的应用 由于透射电镜要求小而薄的试样，所以通常不能用于断口表面形貌的直接观察。

一般要采用复型的方法来制备试样。由于复型材料是非晶体，因而透过样品参与成像的电子的强度计算与晶体样品是不同的。当入射电子透过非晶体复型样品时会与样品的原子核碰撞发生弹性散射，使入射电子运动方向改变，与核外电子碰撞发生非弹性散射，不仅改变入射电子的运动方向，还使其能量发生变化。这样当被样品散射的入射电子继续前进经过物镜光阑时，散射角大的就被阻挡，只有那些散射角小的入射电子才能通过光阑参与成像。而散射角的大小取决于入射电子与原子核（或核外电子）的距离、原子核的电荷以及入射电子的加速电压。因此，入射电子透过样品碰到的原子数目越多（即样品越厚），样品原子核库仑电场越强（样品原子序数越大），被散射到物镜光阑外的电子就越多，通过物镜光阑参与成像的电子强度也就越低。所以样品较厚部分在图像中为暗区，而较薄部分就为亮区。也就是说，荧光屏上观察到的各点的亮度分布与样品上各点的厚薄是相对应的。

透射电镜不仅可以借助复型用于断口的形貌观察，还可以进行物相分析，同时在断口的定量分析研究中也得到广泛的应用。例如，研究断口的延伸区宽度与材料断裂韧度之间的关系，研究疲劳断口形貌与裂纹扩展速率之间的关系等。