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顯微鏡的歷史:使越來(lái)越小的樣本細(xì)節(jié),能夠在眼睛上形成1’以上
顯微鏡的歷史,就是不斷提高分辨率的歷史:使越來(lái)越小的樣本細(xì)節(jié),能夠在眼睛上形成1’以上的視角??茖W(xué)家漸漸認(rèn)識(shí)到,光學(xué)顯微鏡的分辨率與照明輻射的波長(zhǎng)成正比。照明輻射的波長(zhǎng)越短,顯微鏡的分辨率越高??梢?jiàn)光的波長(zhǎng)為400納米~760納米?,F(xiàn)代光學(xué)顯微鏡的有效放大倍數(shù)可以達(dá)到2000,能夠分辨200納米的物體,可以看到的細(xì)菌。多數(shù)病毒比細(xì)菌小得多,使用光學(xué)顯微鏡就無(wú)法觀察了。
電子顯微鏡的誕生人們對(duì)光的認(rèn)識(shí)也在不斷深化
電子顯微鏡的誕生 人們對(duì)光的認(rèn)識(shí)也在不斷深化。1864年,麥克斯韋把全部電磁現(xiàn)象歸結(jié)為一組數(shù)學(xué)方程,推論出自然界存在電磁波,指出光只是波長(zhǎng)在一個(gè)很小范圍內(nèi)的特殊的電磁波。 顯微鏡的演化史,先有放大鏡才有了顯微鏡,清晰的看微觀生物世界 1878年人們認(rèn)識(shí)到,光學(xué)顯微鏡的分辨率在理論上是有限度的??茖W(xué)家知道,為了提高分辨率,必須采用波長(zhǎng)更短的“輻射”來(lái)照射樣品。1905年,26歲的愛(ài)因斯坦發(fā)表了題為《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)啟發(fā)性觀點(diǎn)》的,揭示了光子的波粒二象性。1921年,愛(ài)因斯坦獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),就是因?yàn)檫@篇的成就。1923年夏天,32歲的德布羅意提出,一切實(shí)物粒子都具有波動(dòng)性;1924年,他給出物質(zhì)波波長(zhǎng)的計(jì)算公式,實(shí)物粒子動(dòng)量越大,它的波長(zhǎng)就越短。德布羅意獲得1929年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
場(chǎng)一離子顯微鏡的分辨率是什么意思?
在上世紀(jì)30年代,還出現(xiàn)了一種借助電子來(lái)顯示物體表面結(jié)構(gòu)的顯微鏡,那就是場(chǎng)一發(fā)射顯微鏡。1937年,繆勒發(fā)明了場(chǎng)一發(fā)射顯微鏡,直接把發(fā)射體表面的圖像投射到熒光屏上。因?yàn)槭恰爸苯油渡洹?,這種顯微鏡的放大倍數(shù),大約等于熒光屏半徑除以發(fā)射體半徑,可以達(dá)到100萬(wàn)。場(chǎng)一發(fā)射顯微鏡和場(chǎng)一離子顯微鏡,是迄今得力的顯微鏡之一。場(chǎng)一發(fā)射顯微鏡的分辨率可以達(dá)到2納米。場(chǎng)一離子顯微鏡的分辨率更高,可以達(dá)到0.2納米。0.2納米的分辨率是什么意思呢?就是說(shuō),熒光屏上能夠顯示出樣品(針尖)表面上的單個(gè)原子。在場(chǎng)一離子顯微鏡中,樣品要承受強(qiáng)大的電場(chǎng)力作用。因此,場(chǎng)一離子顯微鏡僅用于研究金屬材料,無(wú)法進(jìn)行生物分子的研究。