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进军微观世界之门显微镜

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:显微镜作为一项伟大的发明,将我们带入了一个全新的天地。他把从干草浸泡液中所观察到的微生物,称之为“微动物”。目前,最常用的电子显微镜有两种。一种是通用式电子显微镜,是在一个高真空系统中,用电子枪发射电子束,穿过被研究的试样,经电子透镜放大,在荧光屏上显示出放大的像。世界上最先进的电子显微镜可放大到200万倍左右。

显微镜作为一项伟大的发明,将我们带入了一个全新的天地。在显微镜出现之前,人类观察世界的方式受到了一定的局限,在它出现之后,人们第一次看到了数以百计的“新的”微小生命。

16世纪末的一天,荷兰米德尔堡的眼镜制造技师哈里耶斯·约翰逊有事外出了,他的两个儿子便偷偷地溜到爸爸的作坊里去玩。当兄弟俩顺手拿起一些镜片,放进一个铜管里对着一本书看时,竟发出了惊讶的喊声:“呀!字母的一个小点大得像一只蝌蚪啦!”

后来,爸爸听到了兄弟俩兴奋交谈的话,便将信将疑地走向工作台,拿起了那个铜管和两块镜片,果然也看到了奇迹,于是,约翰逊开始有意识地进行这方面的研究。不久,一架由一个双凸透镜和一个双凹透镜组成的仪器诞生了。由于它的放大率远远高于放大镜,因而人们将它称做显微镜。

列文虎克

后来,一位对磨制镜片感兴趣的荷兰人——列文虎克,经过多年的辛劳,终于在1675年磨制出一种放大率超过了200倍的显微镜。列文虎克用它来察看一切事物。

他把手伸到显微镜旁,只见手指上的皮肤,粗糙得像块柑橘皮一样,难看极了;他看到蜜蜂腿上的短毛,犹如缝衣针一样直立着,使人有点害怕;他观察一滴积贮的雨水,惊奇地发现其中有许多活动着的小生物。这数不清的小生物有的像曲线、有的像小棍、有的长着毛、有的长着小尾巴,它们像鱼儿往来穿梭,波浪似的扭动、舞蹈……这是人类第一次见到的微生物世界。

列文虎克对任何东西都要仔细观察。他从动物学各科中,获得了广博的知识。他把从干草浸泡液中所观察到的微生物,称之为“微动物”。

列文虎克经常把他磨制的镜片对着光来进行检测。

1673年,列文虎克把自己的研究成果郑重地寄给了英国皇家学会。这份报告很快被译成了英文,并在英国皇家学会的刊物上发表了,轰动了英国学术界。

通过列文虎克的不断改进,人们得到了观测效果更理想的光学显微镜,然而到了20世纪20年代,光学显微镜已不能满足医学研究的需要了。

显微镜的发明使我们有机会更近地观察“小人国”的居民们——微生物。

1931年,德国物理学家恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜,使生物学发生了一场革命。他发现了当电子束通过一个磁场时,就会像光通过透镜一样将物体放大。而且电子有比光更短的波长,能提供更大的放大倍数。鲁斯卡和同伴诺尔开始用电子束和聚焦线圈进行实验,来研究磁场线圈对电子束的效应理论。实验开始于1928年。到1933年底,鲁斯卡终于制造出了一台超级显微镜,放大倍数高达1.2万倍,已经远远地超过了光学显微镜的分辨率

目前,最常用的电子显微镜有两种。一种是通用式电子显微镜,是在一个高真空系统中,用电子枪发射电子束,穿过被研究的试样,经电子透镜放大,在荧光屏上显示出放大的像。另一种是扫描式电子显微镜,用电子束在试样上进行逐点扫描,然后用电视原理进行放大成像,显示在电视显像管上。

电子显微镜广泛应用于金属物理学、高分子化学、微电子学、医学和工农业生产等各个领域。我国研制成的第一台电子显微镜,可以放大80万倍,用它可看到病毒、单个分子以及金属材料的晶格结构等。

学海拾贝

世界上最先进的电子显微镜可放大到200万倍左右。通过它,人们可以挨个地观察直径只有0.3毫微米的原子;通过它,人们可以更自信地向微观世界的深处进军。

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