Um ein Bild zu bekommen regen die Primärelektronen oberflächennah (wenige zehner Nanometer) die Emission von langsamen Sekundärelektronen an, welche dann von dem Sekundärelektronendetektor aufgefangen werden und zwar für jeden Punkt des abgerasterten Bildausschnitts. Die Bereiche, die dem Detektor, der seitlich am REM angebracht ist, zugewandt sind, liefern mehr Signale als abgewandte Bereiche, deshalb werden sie heller bei der Bilderzeugung durch den Photomultipler dargestellt als die anderen. So entsteht eine Abbildung der Topographie mit Licht und Schatten, das Sekundärelektronenbild.
Bereiche, die im Schatten des Detektors liegen sind nicht völlig dunkel, weil die langsamen Sekundärelektronen vom Detektor angesaugt werden und auf gekrümmte Bahnen gezwungen werden. So liefern auch Schattenbereiche ein Signal, wenn auch ein schwächeres. Nur starke Vertiefungen, wie Poren liefern gar kein Signal mehr und erscheinen im Bild schwarz.

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