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菊池线是在透射电子显微镜中观察到的一种特殊现象。当电子束穿过晶体时，会发生非弹性散射，然后这些散射的电子再经过布拉格衍射，在衍射屏上形成明暗相间的平行线对，这就是菊池线。
菊池线的形成首先需要非弹性散射过程。当高能电子束穿过晶体时，部分电子会与晶体原子发生碰撞，失去一部分能量并改变传播方向。这些散射的电子在碰撞点形成一个发散的伪源，为后续的布拉格衍射提供条件。
散射的电子在晶体内传播时，如果满足布拉格衍射条件，即2d正弦θ等于n倍波长，就会被晶格平面衍射。对于特定的晶格平面，会产生两个衍射方向：一个是掠过晶格平面的方向，形成电子缺失的暗线；另一个是反射离开晶格平面的方向，形成电子增强的明线。
两束衍射电子在衍射屏上形成菊池线对。电子束增强的区域形成明线，电子束缺失的区域形成暗线。这些明暗线对平行且等距分布，线对之间的间距与晶格间距和电子波长有关，遵循特定的几何关系。
菊池线在材料科学研究中具有重要意义。通过分析菊池线的位置和形状，可以精确确定晶体的取向和晶格参数，评估晶体的质量和完整性。菊池线已成为透射电子显微镜中不可缺少的衍射分析工具，为材料结构研究提供了重要的技术支撑。