显微镜是观察微小物体所用的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜,其中光学显微镜主要由一个金属筒和两组透镜构成,通常可以放大几百倍到几千倍。
人类对微观世界的研究
人类认识微观世界的历史是从放大镜开始的。19世纪中叶,光学显微镜的发明,导致了细胞的发现及细胞理论的建立,这是人类认识微观世界的一大突破。然而,准确的理论计算表明,无论光学显微镜的质量如何改善,其放大率只能达到1000~1500倍左右,分辨本领最多只能达到2000A。因此有必要发明一种更有效的工具,以满足人们观察微观世界的要求。
1932年,柏林工科大学高压实验室中的年轻研究员卢斯卡和克诺尔对阴极射线示波器作了一些改进,成功地得到了铜网的放大像。尽管得到的电子像放大率仅为12倍,但它真实有力地证明使用电子束和电子透镜(磁场透镜)可以制成与光学像相同的电视像。从此,电子显微法便被正式确立了。后来人们借助于先进的电子显微镜,对微观世界的认识已深入到了病毒和原子。
显微镜的发展
世界上第一台显微镜是荷兰人简森于1604年创制的。简森的显微镜仅仅是由两个凸透镜组成,放大的倍数只有10~30倍。虽然这种显微镜的生物学价值不太大,但这一成就却标志着对光学放大装置的研究已发展到了一个新水平。
1665年,英国物理学家罗伯特·胡克用放大40~140倍的复式显微镜观察了木栓组织的细胞壁,发现软木薄片上有许多蜂窝状小室,并绘制了木栓的显微图像,撰写出版了《显微镜图志》一书。
1677年,荷兰科学家列文虎克利用自制的显微镜观察了人和哺乳动物的精子,后来又陆续发现了红细胞和细菌等。
1695年,荷兰人惠更斯又创造了惠更斯目镜,使显微镜在许多国家风行一时。