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电镜需要在真空下工作以及电镜样品需要在真空中观察的原因如下。
1、防止气体分子干扰成像：电子在穿过物质时，会与气体分子发生碰撞，导致散射和能量损失，这会严重影响电镜的成像质量，在真空中，气体分子的数量极少，因此电子能够更准确地打到样品上，形成清晰的图像。
2、保护电镜的部件：电镜中的某些部件，如电子枪和透镜，需要在高真空环境中运行，以避免气体分子的碰撞导致性能下降或损坏。
3、观察电镜样品时的需求：某些电镜样品在空气中的性质会发生变化，或者在观察过程中会与气体分子发生反应，在真空中观察可以避免这些不必要的化学反应或物理变化，确保样品的稳定性和观测结果的准确性，真空环境还可以防止样品受到气体分子的污染。
综上，电镜需要在真空下工作以优化成像质量和保护设备，而电镜样品也需要在真空中观察以确保观测结果的准确性并防止样品受到不必要的影响。