一,簡述
中文名稱顯微鏡,英文名稱microscope。
顯微鏡是人類這個時期最偉大的發(fā)明物之一。在它發(fā)明出來之前,人類關(guān)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。
顯微鏡把一個全新的世界展現(xiàn)在人類的視野里。人們第一次看到了數(shù)以百計的“新的”微小動物和植物,以及從人體到植物纖維等各種東西的內(nèi)部構(gòu)造。顯微鏡還有助于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新物種,有助于醫(yī)生治療疾病。
最早的顯微鏡是16世紀(jì)末期在
荷蘭制造出來的。發(fā)明者可能是一個叫做札恰里亞斯·詹森的荷蘭眼鏡商,或者另一位荷蘭科學(xué)家
漢斯·利珀希,他們用兩片透鏡制作了簡易的顯微鏡,但并沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。
后來有兩個人開始在科學(xué)上使用顯微鏡。第一個是意大利科學(xué)家
伽利略。他通過顯微鏡觀察到一種昆蟲后,第一次對它的復(fù)眼進(jìn)行了描述。第二個是荷蘭亞麻織品商人安東尼·凡·列文虎克(1632年-1723年),他自己學(xué)會了磨制透鏡。他第一次描述了許多肉眼所看不見的微小植物和動物。
1931年,
恩斯特·魯斯卡通過研制電子顯微鏡,使
生物學(xué)發(fā)生了一場革命。這使得科學(xué)家能觀察到像百萬分之一毫米那樣小的物體。1986年他被授予
諾貝爾獎。
二,結(jié)構(gòu)
光學(xué)顯微鏡由
目鏡,
物鏡,粗準(zhǔn)焦螺旋,細(xì)準(zhǔn)焦螺旋,壓片夾,通光孔,遮光器,
轉(zhuǎn)換器,
反光鏡,
載物臺,
鏡壁,鏡座組成。
三,結(jié)構(gòu)分類
顯微鏡以顯微原理進(jìn)行分類可分為
光學(xué)顯微鏡與
電子顯微鏡。
光學(xué)顯微鏡通常皆由光學(xué)部分、照明部分和機(jī)械部分組成。無疑光學(xué)部分是最為關(guān)鍵的,它由
目鏡和
物鏡組成。早于1590年,荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出類似顯微鏡的放大儀器。目前光學(xué)顯微鏡的種類很多,主要有
明視野顯微鏡(普通光學(xué)顯微鏡)、
暗視野顯微鏡、
熒光顯微鏡、
相差顯微鏡、
激光掃描共聚焦顯微鏡、
偏光顯微鏡、
微分干涉差顯微鏡、
倒置顯微鏡。
電子
顯微鏡有與光學(xué)顯微鏡相似的基本結(jié)構(gòu)特征,但它有著比光學(xué)顯微鏡高得多的對物體的放大及分辨本領(lǐng),它將電子流作為一種新的光源,使物體成像。自1938年Ruska發(fā)明第一臺透射電子顯微鏡至今,除了
透射電鏡本身的性能不斷的提高外,還發(fā)展了其他多種類型的電鏡。如
掃描電鏡、分析電鏡、超高壓電鏡等。結(jié)合各種電鏡樣品制備技術(shù),可對樣品進(jìn)行多方面的結(jié)構(gòu) 或結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的深入研究。顯微鏡被用來觀察微小物體的圖像。常用于生物、醫(yī)藥及微小粒子的觀測。電子顯微鏡可把物體放大到200萬倍。
臺式顯微鏡,主要是指傳統(tǒng)式的顯微鏡,是純光學(xué)放大,其放大倍率較高,成像質(zhì)量較好,但一般體積較大,不便于移動,多應(yīng)用于實(shí)驗室內(nèi),不便外出或現(xiàn)場檢測。
便攜式顯微鏡,主要是近幾年發(fā)展出來的
數(shù)碼顯微鏡與視頻顯微鏡系列的延伸。和傳統(tǒng)光學(xué)放大不同,手持式顯微鏡都是數(shù)碼放大,其一般追求便攜,小巧而精致,便于攜帶;且有的手持式顯微鏡有自己的屏幕,可脫離電腦主機(jī)獨(dú)立成像,操作方便,還可集成一些數(shù)碼功能,如支持拍照,錄像,或圖像對比,測量等功能。
數(shù)碼液晶顯微鏡,最早是由博宇公司研發(fā)生產(chǎn)的,該顯微鏡保留了光學(xué)顯微鏡的清晰,匯集了數(shù)碼顯微鏡的強(qiáng)大拓展、視頻顯微鏡的直觀顯示和便攜式顯微鏡的簡潔方便等優(yōu)點(diǎn)。
四,歷史
早在公元前一世紀(jì),人們就已發(fā)現(xiàn)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使物體放大成像的規(guī)律有了認(rèn)識。
1590年,荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出類似顯微鏡的放大儀器。
1611年,Kepler(克卜勒):提議復(fù)合式顯微鏡的制作方式。
1665年,Hooke(虎克):「細(xì)胞」名詞的由來便由虎克利用復(fù)合式顯微鏡觀察軟木的
木栓組織上的微小氣孔而得來的。
1674年,Leeuwenhoek(列文虎克):發(fā)現(xiàn)
原生動物學(xué)的報導(dǎo)問世,并于九年后成為首位發(fā)現(xiàn)「細(xì)菌」存在的人。
1833年,Brown(
布朗):在顯微鏡下觀察紫羅蘭,隨后發(fā)表他對
細(xì)胞核的詳細(xì)論述。
1838年,Schlieden and Schwann(施萊登和
施旺):皆提倡細(xì)胞學(xué)原理,其主旨即為「有核細(xì)胞是所有動植物的組織及功能之基本元素」。
1857年,Kolliker(寇利克):發(fā)現(xiàn)肌肉細(xì)胞中之線粒體。
1876年,Abbe(阿比):剖析影像在顯微鏡中成像時所產(chǎn)生的繞射作用,試圖設(shè)計出最理想的顯微鏡。
1879年,F(xiàn)lrmming(佛萊明):發(fā)現(xiàn)了當(dāng)動物細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時,其
染色體的活動是清晰可見的。
1881年,Retziue(芮祖):
動物組織報告問世,此項發(fā)表在當(dāng)世尚無人能凌駕逾越。然而在20年后,卻有以Cajal(卡嘉爾)為首的一群組織學(xué)家發(fā)展出顯微鏡染色觀察法,此舉為日后的顯微
解剖學(xué)立下了基礎(chǔ)。
1882年,Koch(寇克):利用苯安染料將
微生物組織進(jìn)行染色,由此他發(fā)現(xiàn)了霍亂及結(jié)核桿菌。往后20年間,其它的細(xì)菌學(xué)家,像是Klebs 和 Pasteur(克萊柏和帕斯特)則是藉由顯微鏡下檢視染色藥品而證實(shí)許多疾病的病因。
1886年,Zeiss(蔡氏):打破一般可見光理論上的極限,他的發(fā)明--阿比式及其它一系列的鏡頭為顯微學(xué)者另辟一新的解像天地。
1898年,Golgi(高爾基):首位發(fā)現(xiàn)細(xì)菌中高爾基體的顯微學(xué)家。他將細(xì)胞用硝酸銀染色而成就了人類細(xì)胞研究上的一大步。
1924年,Lacassagne(蘭卡辛):與其實(shí)驗工作伙伴共同發(fā)展出放射線照相法,這項發(fā)明便是利用放射性釙元素來探查生物標(biāo)本。
1930年,Lebedeff(萊比戴衛(wèi)):設(shè)計并搭配第一架
干涉顯微鏡。另外由Zernicke(卓尼柯)在1932年發(fā)明出相位差顯微鏡,兩人將傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡延伸發(fā)展出來的相位差觀察使生物學(xué)家得以觀察染色活細(xì)胞上的種種細(xì)節(jié)。
1941年,Coons(昆氏):將抗體加上螢光染劑用以偵測細(xì)胞抗原。
1952年,Nomarski(諾馬斯基):發(fā)明干涉相位差光學(xué)系統(tǒng)。此項發(fā)明不僅享有專利權(quán)并以發(fā)明者本人命名之。
1981年,Allen and Inoue(艾倫及艾紐):將光學(xué)顯微原理上的影像增強(qiáng)對比,發(fā)展趨于完美境界。
1988年,Confocal(共軛焦)掃描顯微鏡在市場上被廣為使用。
五,種類
顯微鏡分為
光學(xué)顯微鏡和
電子顯微鏡。