顯微鏡的發(fā)明與發(fā)展.PPT

1、1 長治十中長治十中 張茜張茜電話：電話：1823459103223456789101112131415161718普通光學顯微鏡：普通光學顯微鏡：人的眼睛不能直接觀察到比人的眼睛不能直接觀察到比0.1mm0.1mm更小的物體或物質的結構細節(jié)。在顯微鏡更小的物體或物質的結構細節(jié)。在顯微鏡發(fā)明出來之前，人類關于周圍世界的觀念局限在用肉眼，或者靠手持透鏡幫發(fā)明出來之前，人類關于周圍世界的觀念局限在用肉眼，或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。人要想看得到更小的物質結構，就必須利用工具，這助肉眼所看到的東西。人要想看得到更小的物質結構，就必須利用工具，這種工具就是顯微鏡。種工具就是顯微鏡。 很早以前，

2、人們就知道某些光學裝置能夠很早以前，人們就知道某些光學裝置能夠“放大放大”物體。比如在物體。比如在墨經墨經里里面就記載了能放大物體的凹面鏡。公元前一世紀，人們就已發(fā)現通過球形透面就記載了能放大物體的凹面鏡。公元前一世紀，人們就已發(fā)現通過球形透明物體去觀察微小物體時，可以使其放大成像。后來逐漸對球形玻璃表面能明物體去觀察微小物體時，可以使其放大成像。后來逐漸對球形玻璃表面能使物體放大成像的規(guī)律有了認識。至于凸透鏡是什么時候發(fā)明的，可能已經使物體放大成像的規(guī)律有了認識。至于凸透鏡是什么時候發(fā)明的，可能已經無法考證。無法考證。凸透鏡凸透鏡有的時候人們把它稱為有的時候人們把它稱為“放大鏡放大鏡”能夠聚

3、焦太陽光，也能讓能夠聚焦太陽光，也能讓你看到放大后的物體，這是因為凸透鏡能夠把光線偏折，形成放大的虛像。你看到放大后的物體，這是因為凸透鏡能夠把光線偏折，形成放大的虛像。單個凸透鏡能夠把物體放大幾十倍，這遠遠不足以讓我們看清某些物體的細單個凸透鏡能夠把物體放大幾十倍，這遠遠不足以讓我們看清某些物體的細節(jié)。節(jié)。早在早在15901590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。16101610年前后，意大利的伽利略和德國的開普勒在研究望遠鏡的同時，改變物年前后，意大利的伽利略和德國的開普勒在研究望遠鏡的同時，改變物鏡和目鏡之

4、間的距離，得出合理的顯微鏡光路結構，當時的光學工匠遂紛紛鏡和目鏡之間的距離，得出合理的顯微鏡光路結構，當時的光學工匠遂紛紛從事顯微鏡的制造、推廣和改進。從事顯微鏡的制造、推廣和改進。19大約在大約在1616世紀末，荷蘭的眼鏡商詹森（世紀末，荷蘭的眼鏡商詹森（Zaccharias JanssenZaccharias Janssen）和他的兒）和他的兒子把幾塊鏡片放進了一個圓筒中，結果發(fā)現通過圓筒看到附近的物體子把幾塊鏡片放進了一個圓筒中，結果發(fā)現通過圓筒看到附近的物體出奇的大，這就是現在的顯微鏡和望遠鏡的前身。出奇的大，這就是現在的顯微鏡和望遠鏡的前身。詹森制造的是第一臺復合式顯微鏡。使用兩個凸

5、透鏡，一個凸透鏡把詹森制造的是第一臺復合式顯微鏡。使用兩個凸透鏡，一個凸透鏡把另外一個所成的像進一步放大，這就是復合式顯微鏡的基本原理。另外一個所成的像進一步放大，這就是復合式顯微鏡的基本原理。2016651665年，英國科學家羅伯特年，英國科學家羅伯特胡克用他的顯微鏡觀察軟木塞切片的時胡克用他的顯微鏡觀察軟木塞切片的時候，驚奇的發(fā)現其中存在著一個一個候，驚奇的發(fā)現其中存在著一個一個“單元單元”結構，胡克把它們稱作結構，胡克把它們稱作“細胞細胞”。胡克的顯微鏡能夠放大約胡克的顯微鏡能夠放大約140140倍，其中加入粗動和微動調焦機構、照倍，其中加入粗動和微動調焦機構、照明系統(tǒng)和承載標本片的工作

6、臺等，使得操作更加方便。這些部件經過明系統(tǒng)和承載標本片的工作臺等，使得操作更加方便。這些部件經過不斷改進，成為現代顯微鏡的基本組成部分。不斷改進，成為現代顯微鏡的基本組成部分。 21荷蘭人安東尼荷蘭人安東尼馮馮列文虎克（列文虎克（Anthony Von Leeuwenhoek Anthony Von Leeuwenhoek ，1632-1632-1723)1723)制造的顯微鏡讓人們大開眼界。制造的顯微鏡讓人們大開眼界。他制造的顯微鏡其實就是一片凸透鏡他制造的顯微鏡其實就是一片凸透鏡，而不是復合式顯微鏡。不過，由于，而不是復合式顯微鏡。不過，由于他的技藝精湛，磨制的單片顯微鏡的他的技藝精湛，磨

7、制的單片顯微鏡的放大倍數將近放大倍數將近270270倍，超過了以往任何倍，超過了以往任何一種顯微鏡。一種顯微鏡。2216841684年前后，荷蘭學者惠更年前后，荷蘭學者惠更斯設計并制造出結構簡單而斯設計并制造出結構簡單而且效果較好的雙透鏡目鏡且效果較好的雙透鏡目鏡惠更斯目鏡，至今仍然廣泛惠更斯目鏡，至今仍然廣泛地應用在各種普通顯微鏡上地應用在各種普通顯微鏡上。1919世紀中葉，高質量消色差世紀中葉，高質量消色差浸液物鏡的出現，使顯微鏡浸液物鏡的出現，使顯微鏡觀察微細結構的能力大為提觀察微細結構的能力大為提高。高。18271827年阿米奇第一個采用了年阿米奇第一個采用了浸液物鏡。浸液物鏡。191

8、9世紀世紀7070年代，德國人阿貝年代，德國人阿貝奠定了顯微鏡成像的古典理奠定了顯微鏡成像的古典理論基礎。這些都促進了顯微論基礎。這些都促進了顯微鏡制造和顯微觀察技術的迅鏡制造和顯微觀察技術的迅速發(fā)展，并為速發(fā)展，并為1919世紀后半葉世紀后半葉包括科赫、巴斯德等在內的包括科赫、巴斯德等在內的生物學家和醫(yī)學家發(fā)現細菌生物學家和醫(yī)學家發(fā)現細菌和微生物提供了有力的工具和微生物提供了有力的工具。23在接下來的兩個世紀中，復合式顯微鏡得到在接下來的兩個世紀中，復合式顯微鏡得到了充分的完善。了充分的完善。20世紀初期的顯微鏡 19世紀中期的顯微鏡世紀中期的顯微鏡2425帶自動照相機的光學顯微鏡帶自動照相

9、機的光學顯微鏡配有電腦設備的顯微鏡配有電腦設備的顯微鏡26光學顯微鏡的使用，使得人們用肉光學顯微鏡的使用，使得人們用肉眼僅能夠分辨眼僅能夠分辨0.1mm0.1mm的物體的極限的物體的極限被突破，達到了被突破，達到了0.2um0.2um。但是，這。但是，這個厚度對于微觀世界來說依然是很個厚度對于微觀世界來說依然是很大的，不能滿足人們對于微觀世界大的，不能滿足人們對于微觀世界的進一步探索的渴望。的進一步探索的渴望。27依據顯微鏡的成像原理，提高顯微鏡分辨率的途徑之一就依據顯微鏡的成像原理，提高顯微鏡分辨率的途徑之一就是設法減小光的波長，或者用具有更短波長的電子束來代是設法減小光的波長，或者用具有更

10、短波長的電子束來代替光。根據德布羅意的物質波理論，運動的電子具有波動替光。根據德布羅意的物質波理論，運動的電子具有波動性，而且速度越快，它的性，而且速度越快，它的“波長波長”就越短。如果能把電子就越短。如果能把電子的速度加到足夠高，并且匯聚它，就有可能用來放大物體的速度加到足夠高，并且匯聚它，就有可能用來放大物體。19381938年，德國工程師年，德國工程師Max KnollMax Knoll和和Ernst RuskaErnst Ruska制造出了世界制造出了世界上第一臺透射電子顯微鏡（上第一臺透射電子顯微鏡（TEMTEM）。）。19521952年，英國工程師年，英國工程師Charles OatleyCharles Oatley制造出了第一臺掃描電子顯微鏡（制造出了第一臺掃描電子顯微鏡（SEMSEM）。）。電子顯微鏡是電子顯微鏡是2020世紀最重要的發(fā)明之一。由于電子的速度世紀最重要的發(fā)明之