上海永亨光學(xué)儀器揭秘電子顯微鏡誕生的前因后果

��顯微鏡發(fā)明以后，又過(guò)了100多年，德國(guó)物理學(xué)家阿貝爾對(duì)顯微鏡進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，制成了接近現(xiàn)代的顯微鏡，進(jìn)一步揭開(kāi)了微生物世界的奧秘。 　　

       顯微鏡主要由產(chǎn)生物像的光學(xué)系統(tǒng)(物鏡、目鏡)、照明光學(xué)系統(tǒng)(反射鏡、光闌、聚光鏡)和機(jī)械支架(鏡座、鏡筒)三部分組成。現(xiàn)代顯微鏡可放大到1000～1500倍，如果用這種顯微鏡來(lái)看蚊子，蚊子的腿就有電線桿那么粗。它可以清楚地分辨200毫微米左右的微小東西。 　　

��但是，世界上有些東西小得真是不能再小了，如細(xì)胞、微生物、物質(zhì)的分子、原子等，科學(xué)家把它們叫做“微觀世界”。即使用放大1500倍的顯微鏡，微生物中的病毒也看不清楚，更不用說(shuō)更小的分子、原子等了。于是，科學(xué)家為不斷提高顯微鏡的放大倍數(shù)而努力，可效果甚微。 　　

��這是為什么呢？問(wèn)題的關(guān)鍵不在顯微鏡本身，而是在光線上。原來(lái)，顯微鏡是依靠可見(jiàn)光來(lái)看東西的。可是人眼能看到的只是波長(zhǎng)在400～760毫微米之間的光波。光在傳播中碰到的物體如果大于這段波長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)被物體擋住，發(fā)生反射，人們就看到它的像。如果物體小于200毫微米，光波就會(huì)經(jīng)過(guò)它旁邊繼續(xù)向前傳播，人們就看不見(jiàn)了。 　　

��事情清楚地表明，要進(jìn)一步增加顯微鏡的放大能力，必須找到一種波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)更短的波來(lái)做光源。40年代，法國(guó)科學(xué)家德布羅意發(fā)現(xiàn)，電子射線也具有波動(dòng)性。電子運(yùn)動(dòng)的速度越高，射線的波長(zhǎng)就越短，只有可見(jiàn)光波長(zhǎng)的十萬(wàn)分之一，約0.05埃。但是，電子射線同光線不同，玻璃透鏡對(duì)它不起作用。 　　

��科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，電子射線在磁場(chǎng)的作用下，會(huì)改變前進(jìn)的方向。當(dāng)電子射線通過(guò)空心的強(qiáng)力電磁圈時(shí)，就像光線通過(guò)玻璃的透鏡那樣，會(huì)發(fā)生折射而聚焦。這叫做電子透鏡或磁透鏡。人們把電子透鏡像普通顯微鏡里的物鏡和目鏡那樣組合起來(lái)，把顯微鏡放大到幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)倍。由于人眼看不見(jiàn)電子射線的，必須在熒光屏上顯示放大的像。 　　

��顯微鏡有各種類(lèi)型(如紫外線顯微鏡、熒光顯微鏡、偏光顯微鏡、相差顯微鏡、干涉顯微鏡等)。各種顯微鏡廣泛用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)以及礦治、纖維、機(jī)械工業(yè)等方面。

        電子顯微鏡廣泛應(yīng)用于金屬物理學(xué)，高分子化學(xué)，微電子學(xué)，醫(yī)學(xué)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)研制成第一臺(tái)電子顯微鏡，可放大80萬(wàn)倍，它的分辨率為2埃，用它可看到病毒、單個(gè)分子以及金屬材料的晶格結(jié)構(gòu)等。世界上最先進(jìn)的電子顯微鏡可放大到200萬(wàn)倍左右。通過(guò)它，人們可以挨個(gè)地觀察直徑只有0.3毫微米的原子。