透射電子顯微鏡是一種具有高分辨率、高放大倍數的電子光學儀器，被廣泛應用于材料科學等研究領域。透射電鏡以波長極短的電子束作為光源，電子束經由聚光鏡系統的電磁透鏡將其聚焦成一束近似平行的光線穿透樣品，再經成像系統的電磁透鏡成像和放大，然后電子束投射到主鏡簡最下方的熒光屏上而形成所觀察的圖像。在材料科學研究領域，透射電鏡主要可用于材料微區的組織形貌觀察、晶體缺陷分析和晶體結構測定。
明暗場成像原理:晶體薄膜樣品明暗場像的襯度(即不同區域的亮暗差別)，是由于樣品相應的不同部位結構或取向的差別導致衍射強度的差異而形成的，因此稱其為衍射襯度，以衍射襯度機制為主而形成的圖像稱為衍襯像。如果只允許透射束通過物鏡光欄成像，稱其為明場像；如果只允許某支衍射束通過物鏡光欄成像，則稱為暗場像。有關明暗場成像的光路原理參見圖2-1。就衍射襯度而言，樣品中不同部位結構或取向的差別，實際上表現在滿足或偏離布喇格條件程度上的差別。滿足布喇格條件的區域，衍射束強度較高，而透射束強度相對較弱，用透射束成明場像該區域呈暗襯度；反之，偏離布喇格條件的區域,衍射束強度較弱，透射束強度相對較高，該區域在明場像中顯示亮襯度。而暗場像中的襯度則與選擇哪支衍射束成像有關。如果在一個晶粒內，在雙光束衍射條件下，明場像與暗場像的襯度恰好相反。