Қазіргі электронды микроскоптың көрсеткіштік қабілеттілігі 0,1-0,3 нм-ге дейін жетеді. Электрондық микроскоптың құрылыс принципі жарық микроскопына ұқсас, сәулелерінің рөлін электр тоғымен қыздырылған вакуумда орналасқан V пішінді фольфрам жібі электрондар тасқынының қызметін атқарады, әйнек линзалардың орнында электромагниттік линзалар орналасқан. Жарық микроскопының объективі мен окулярының орнына электрондық микроскоптың магниттік катушкалары сәйкес келеді. Электронды микроскопта міндетті түрде вакуум болуы қажет, себебі ауада электрондар алысқа кете алмайды, оттегі, азот немесе көмір қышқыл газы молекулалармен кездессе, олар бөгеліп өз жолын өзгертіп шашырай кетеді. Электрондар тасқынының бағытын қажетіне қарай қуатты электр өрісі немесе магнит өрісімен өзгертуге болады. Электрондардың жылдамдығы үдесе, электрондық микроскоптың шешуші кабілеті артады.

Электронды микроскоптың экраны мен фотопластинкада 50 000 есе үлкейтуге, фотошығаруда одан да көп есе үлкейтуге (10) болады. Қазіргі уақыттафлуоресценцияланатын экраннан электронды-микроскопиялық суреттерді сандық телекамерамен компьютерге беріледі. Принтерді пайдалана отырып, суреттерді шығара алады. Электронды микроскоптың көмегімен металл мен кристалды торларда зерттеуге қолданады.

Электронды микроскоптарда жарықтың орнына электрон сәулелері қолданылады, осыған байланысты қолданылатын қуаттың күші 50—100 кВ-қа дейін барады, ал толқын ұзындығы 0,056-0,035 А°-ге жетеді. Толқын ұзындығы неғұрлым қысқа болса, микроскоптың көрсеткіштік қабілеттілігі сорғұрлым артатынын физика курсынан жақсы білеміз. Осыған байланысты электронды микроскоптардың көрсеткіштік қабілеттілігі − 1-7 А°- ға, ал үлкейткіштік қабілеттілігі 600 000-ға дейін жетеді. Электронды микроскоптың көмегімен қарайтын заттың қалыңдығы 400−600А° препаратты көруге болады, өйткені қалың препараттан электрондар өте алмайды, олардың өткізгіштік қасиеті нашар. Электронды микроскопқа препарат дайындайтын приборды ультрамикротом деп атайды. Осы прибордыңкөмегімен жұқа кесінді жасап, оны объекті торына бекітіп, арнайы бояулармен бояп, электронды микроскоппен қарайды. Электрон сәулелері препарат арқылы өткенде объектінің үлкейтілген «көлеңкесі» экранға түседі.

ЭЛЕКТРОНДЫҚ ОПТИКА – физиканың электрондар не иондар шоғының түзілу, таралу және фокусталу шарттары мен заңдылықтарын қарастыратын саласы. Ол электрондық микроскоп, электронограф, масс-спектрометр, телевиз. таратқыш түтік және телевиз. қабылдағыш түтік сияқты электронды оптик. приборларды жобалау және есептеудің теор. негізі болып есептеледі.

Релятивтік емес (баяу бөлшектерге арналған) кванттық механиканың негізгі теңдеуін 1926 жылы Э . Шредингер тұжырымдап жазды. Бұл теңдеуді біз қарастырмаймыз, тек оның негізгі сипаттамасы мен салдарларын талдау жеткілікті.

Бұл — толқындық теңдеу және одан тәжірибелерде бақыланатын бөлшектердің толкындық қасиеттері шығады. Кванттық механикада бөлшектің күйін толқындық функциямен сипаттайды. Толқындық функция — координаталар мен уақыттың комплекстік функциясы, оның айқын түрі Шредингер теңдеуінің шешуінен шығады да, соңында бөлшекке әрекет ететін күштердің сипатымен анықталады.

Кеңістіктің берілген нүктесіндегі де Бройль толқындарының интенсивтігі (амплитудасының квадраты) осы нүктеге түсетін бөлшектердің санын анықтайтыны туралы жоғарыда айтқанбыз. Ал, егер жеке бөлшек қарастырылса, оған сәйкес де Бройль толқынының интенсивтігі бөлшектің осы нүктенің маңына түсуықтималдығын білдіреді. Кванттық механиканың ең маңызды ерекшелігі — микробөлшектің күйін ықтималдылық тұрғысынан сипаттау. 1926 жылы М. Борн ықптималдық амплитпудасы деп аталатын шама толкындық заңдылықпен өзгереді деген болжам айтты, бұл шаманы толқындың функция немесе ψ(пси)- функциясы деп атайды.

Толқындық функцияның модулінің квадраты берілген уақыт мезетіндегі бөлшектің кеңістіктің элементар d V аумағында болу ықтималдығын анықтайды:

dW=|ψ|²dV

Басқаша айтқанда, де Бройль толқындарының интенсивтігі толқындық функция модулінің квадратымен анықталады. Егер кеңістіктің шексіз үлкен аумағынқарастырсақ, бөлшек міндетті түрде оның бір жерінде орналасуы керек, ал айқын оқиғаның ықтималдығы бірге тең. Олай болса,

ʃ|ψ|²dV=1

Соңғы өрнек толқындық функцияны нормалау шарты болып табылады.

Қорыта айтқанда, толқындық функция микробөлшек күйінің негізгі сипаттамасы бола отырып, оның күй параметрлерінің орташа мәндерін есептеуге мүмкіндік береді.

Бор қағидалары, Бор постулаттары – даниялық физик Бордың атомның орнықты (стационар) күйін және спектрлік заңдылықтарын түсіндіруге арналған негізгі болжамдары (1913). Сутек атомының сызықтық спектрін (Бальмер-Ридберг формуласы), атомның ядролық моделі мен жарық сәулесінің квантты шығарылуы мен жұтылуын түсіндіру мақсатында Нильс Бордың 1913 жылы тұжырымдаған жорамалдары:

• Атомдар, тек стационарлық күйлер деп аталатын қандай да бiр күйлерде ғана бола алады. Бұл күйдегi электрондар ядроны айнала үдей қозғалғанымен өзiнен сәуле шығармайды. Бірінші қағида немесе орнықты күйлер қағидасы: атомдағы электрондар кез келген энергиясы бар орбиталармен емес, тек белгілі бір энергиясы бар орбиталар бойымен қозғалады. Оларды орнықты орбиталар деп атайды. Орнықты орбиталардың энергиясы тек белгілі бір дискретті (үзікті) мәндерді ғана иеленеді. Электрондар мұндай орнықты орбита бойымен қозғалып жүргенде сәуле шығармайды.
• Сәуле шығару немесе жұту тек бiр стационарлық күйден екiншi стационарлық күйге өткен кезде ғана болады. Ал шығарылған немесе жұтылған сәуленiң жиiлiгi мына шарттан анықталады

Мұндағы E_n және E_m осы стационар күйлердiң энергиясы, ал  – Планк тұрақтысы. Екінші қағида немесе сәуле шығарудың жиіліктік шарты: атом бір орнықты күйден екінші бір сондай күйге ауысқанда ғана жарықтың бір фотонын жұтады не шығарады. Шығарылған не жұтылған фотонның энергиясы (һν) екі орнықты күй энергияларының (E_n және E_m) айырымына тең (һν =  мұндағы ν – шығарылған не жұтылған сәуле фотонының жиілігі, һ –Планк тұрақтысы).

Атомдардың энергетикалық күйлерiн энергия деңгейлерi арқылы белгiлеп, сәуле шығару және жұту үрдiстерiн көрнектi түрде көрсету ыңғайлы.

• (Орбиталардың кванттану ережесі):Стационарлық күйдегі атомдардың шеңбер бойымен қозғалғанда импульс моменттері тек дискретті мән қабылдай алады
• Атомдар мен молекулалардың энергетикалық деңгейлері
• Атомның орбитальдарының мөлшері әр түрлі. Электрон ядроға неғұрлым күшті тартылса, яғни ядромен неғұрлым берік байланысса, соғұрлым орбиталь мөлшері азаюы керек. Мөлшері жуық орбитальдардан электрондық қабаттар немесеэнергетикалық деңгейлер қалыптасады. Энергетикалық деңгейлерді ядродан қашықтығына қарай нөмірлейді: 1,2,3,4,5,6,7. Кейде оларды сәйкесінше әріптермен белгілейді: K, L, M, N, O, P, Q.  Электрондардың энергия қоры және ядро өрісіндегі олардың қозғалысының сипаты – атомдағы процестерді сипаттайтын, математикалық теңдеулерді шешкенде шығатын кванттық сандармен анықталады.
•  n бас квант саны
• Электрондардың энергиясын сипаттайтын бүтін сан n бас квант саны деп аталады. Ол электрон  орналасқан энергетикалық деңгейдің нөміріне тең. Бірінші энергетикалық деңгейдің электрондарының энергиясы аз, олар ядроға күшті тартылады. Келесі деңгейлердің электрондары үлкендеу энергия қорларымен сипатталады, олар ядромен әлсіздеу байланысқан. Сыртқы деңгейдің электрондары ядроға тым әлсіздеу тартылатыны анық.
• Атомдағы энергетикалық деңгейлердің саны элемент орналасқан периодтың нөміріне тең: І период атомдарында – бір энергетикалық деңгей, ІІ периодта – екі, ІІІ периодта – үш және т.с.с. Энергетикалық деңгейдегі электрондардың максимал саны (V периодқа дейін) мынадай формуламен анықталады:
• мұндағыN – электрон саны, ал n – деңгей нөмірі немесе бас квант саны.
• Осы теңдеуге сәйкес, 1-энергетикалық деңгейде екі электрон: 2-де – 8,3-де – 18, 4-де – 32 электрон бола алады.
• Энергетикалық деңгейлер деңгейшелерден тұрады.Әрбір деңгейше бір-бірінен энергия қоры арқлы ерекшеленеді.Деңгейшелер саны бас квант санының мәніне тең. Деңгейшелер әртүрлі формадағыорбитальдардан тұрады: s,p,d,f.
• Бор теориясын электронның толқындық және басқа элементар бөлшектердің қасиетін есепке алатын кванттық теория алмастырды. Кванттық механика күрделі математикалық  аппарат,  сондықтан біз,тек атом және молекула құрылысына байланысты сұрақтарды түсінуге болатын жақтарын ғана қарастырамыз.Маңыздысы атомдағы электронның қозғалысы квант сандарымен сипатталады:
• А) бас квант саны -n
• Б) орбиталь квант саны-l
• В)  магнит-m
• Г) спин-s.
• А). Бас квант саны сол орбитальда қозғалған электронның жалпы энергиясын анықтайды;олар кез келген бүтін санға тең болады 1  (п=1,2,3,….).
• Б). Орбиталь квант саны арқылы электронның қандай деңгейшеде
• В). Магнит квант саны  : Ядро өрісінде қозғалатын электрондар магнит өрісін туғызады,оларың өзара әсерлесуі кеңістіктегі орбитальдардың бағытын анықтайды .
•      
• Г). спин квант саны: электрондардың өз осінде қарама-қарсы бағытта ұршық тәрізді айналу қабілеті бар екені анықталды.Мұндай қасиеті«электрон спині»
• ( айналу)деп аталады. Атомның барлық қасиетін толықтай түсіндіру үшін1925жылы годуэлектронның спиндері туралы гипотеза ұсынылды.
• Жарықтың жұтылуы
• Бугер заңы
• дегеніміз түскен жарық энергиясының энергияның басқа түріне айналуы нәтижесінде жарық интенсивтілігінің бәсеңдеуі. Жарықтың жұтылуы кезінде жарық энергиясы ішкі энергияның басқа түрлеріне айналады, осы кезде затта әртүрлі құбылыстар жүруі мүмкін: жылулық қозғалыстың интенсивтілігі артуы (жылулық эффект), атомдар мен молекулалардың қозуы және иондануы, молекулаларлдың белсенділігі артуы (фотохимиялық эффект) және т.б.
• Белгілі бір қалыңдықтағы жарықты жұтатын орта арқылы өткен жарық пен түскен жарықтың интенсивтіліктерін байланыстыратын жарықтың жұтылуының негізгі заңын француз ғалымы Бугер тәжірибе жүзінде анықтаған және олБугер заңыдеп аталады:
• ; (1)
• мұндағы – түскен жарықтың интенсивтілігі,  – ерітіндіден өткен жарықтың интенсивтілігі,  натурал логарифмнің негізі,
• k– жұту коэффициенті деп аталады, ол жарықтың интенсивтілігіне байланысты емес, ол жарықтың толқын ұзындығына, заттың табиғатына байланысты болатын тұрақты шама.
• Монохроматты жарықтың параллель шоғырының біртекті ортада жұтылу заңын Н.Бугер тағайындаған: Ортаның қалыңдығы бірдей әрбір келесі қабатында оған түскен жарық толқынының энергия ағынының бірдей бөлігі жұтылады және ол ортаның абсолюттік шамасына тәуелді емес.
• Бугер заңын теориялық жолмен кейінірек неміс ғалымы И. Ламберт қорытып шығарған.
• Жарықтың шашырау
• Жарық біртекті де және біртексіздік те орталардашашырайды. Жарықтыңшашырауы дегеніміз түскен жарықтың әртүрлі бағытта таралуы немесе жарықтың шашырауының мәні мынада: ұсақ бөлшектер, молекулалар мен электрондарға шейін, жарықтың әсерінен 2-ші ретті сәулелер сәулелендіре бастайды.
• арық шашыраған кезде оның энергиясы өзінің электромагниттік табиғатын сақтайды және шашыраған жарықтың толқын ұзындығы өзгермейді. Шашыраған жарықтың интенсивтілігі соғұрлым жоғары болады, егер ортаның біртексіздік өлшемдері жарықтың толқын ұзындығымен салыстырғанда неғұрлым кіші болса. Шашырау интенсивтілігі жарықтың толқын ұзындығына байланысты: қысқа жарық толқындары ұзын толқындарға қарағанда күштірек шашырайды.
• Оптикалық атомдық спектр
• Оптикалық спектр (грек.optіke – көзбен қабылдау жөніндегі ғылым, лат. spectrum – көрсету, бейнелеу) – көрінетін жарықты, инфрақызыл және ультракүлгін сәулеленулерді қамтитын электромагниттік толқындардың жиынтығы.^[2]
• Атомдарға сызық-сызық болып көрінетін спектрлер тән. Олардын әрбір сызығы жеке-жеке, анық және әрқайсысы белгілі бір жиіліктегі жағдайды білдіреді. Демек, атомдардағы шығару спектрлері. электрондардын қоздырылған энергетикалық деңгсйден ңегізгіге ауысқан кезінде пайда болады. Ондағы тербелістің жиілігі квантталу шартымен анықталады: ү= (Е, — Е0) : һ; (\v — тербеліс жиілігі; Е{ — қоздырылған деңгейдегі электрон энергиясы; Е0 —негізгі деңгейдегі электрон энергиясы; һ — Планк тұрактысы).
• Молекулалық спектрлер
• Атомдық спектрмен салыстырғанда, толық молекулалық спектрлер әлдеқайда күрделі. Олар бір-біріне өте жақын, жиі тшті кейде бірігіп, бүтін бір жолақ болып көрінетін көптеген сызықтан тұрады. Мұндай спектрлер молекуладағы өте күрделі және көптеген құбылыстар мен өзгерістерді көрсетеді, мысалы, ядроның тербелуі және оның тепе-теңдік жағдайдан ауытқуы, электрондардың ауысуы, кванттық өзгерістер, т. б.

Сутекті атомның (Z — ядро заряды) Борлық моделі, мұндағы теріс зарядты электрон атом бұлтшасында орналасып аз бірақ оң зарядталған атом ядросын қоршайды. Электронның орбитадан орбитаға өтуі электрмагниттық энергия квантының (hν) шағылуымен немесе жұтылуымен өтеді.

Осы қағидалар негізінде құрылған Бор теориясы тек сутек және сутек тәріздес атомдардың құрылысын түсіндіруге қолданылады. Бор қағидалары классикалық физика заңдылықтарына толығымен қайшы келеді. Бұл қағидалар – микродүние қасиеттерін түсіндіру үшін табылған алғашқы тұжырымдар. Атом құрылысы кванттық механика арқылы ғана толық түсіндіріледі.