上海永亨光學儀器揭秘電子顯微鏡誕生的前因后果

��顯微鏡發(fā)明以后，又過了100多年，德國物理學家阿貝爾對顯微鏡進行了一系列的改進，制成了接近現(xiàn)代的顯微鏡，進一步揭開了微生物世界的奧秘。 　　

       顯微鏡主要由產(chǎn)生物像的光學系統(tǒng)(物鏡、目鏡)、照明光學系統(tǒng)(反射鏡、光闌、聚光鏡)和機械支架(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，如細胞、微生物、物質(zhì)的分子、原子等，科學家把它們叫做“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，更不用說更小的分子、原子等了。于是，科學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？問題的關鍵不在顯微鏡本身，而是在光線上。原來，顯微鏡是依靠可見光來看東西的。可是人眼能看到的只是波長在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時，就會被物體擋住，發(fā)生反射，人們就看到它的像。如果物體小于200毫微米，光波就會經(jīng)過它旁邊繼續(xù)向前傳播，人們就看不見了。 　　

��事情清楚地表明，要進一步增加顯微鏡的放大能力，必須找到一種波長比可見光的波長更短的波來做光源。40年代，法國科學家德布羅意發(fā)現(xiàn)，電子射線也具有波動性。電子運動的速度越高，射線的波長就越短，只有可見光波長的十萬分之一，約0.05埃。但是，電子射線同光線不同，玻璃透鏡對它不起作用。 　　

��科學家發(fā)現(xiàn)，電子射線在磁場的作用下，會改變前進的方向。當電子射線通過空心的強力電磁圈時，就像光線通過玻璃的透鏡那樣，會發(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，把顯微鏡放大到幾萬、幾十萬倍。由于人眼看不見電子射線的，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、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)以及礦治、纖維、機械工業(yè)等方面。

        電子顯微鏡廣泛應用于金屬物理學，高分子化學，微電子學，醫(yī)學和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領域。我國研制成第一臺電子顯微鏡，可放大80萬倍，它的分辨率為2埃，用它可看到病毒、單個分子以及金屬材料的晶格結構等。世界上最先進的電子顯微鏡可放大到200萬倍左右。通過它，人們可以挨個地觀察直徑只有0.3毫微米的原子。