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顯微鏡歷史發(fā)展簡(jiǎn)介
顯微鏡是由一個(gè)透鏡或幾個(gè)透鏡的組合構成的一種光學(xué)儀器，是人類(lèi)進(jìn)入原子時(shí)代的標志。在此，小編為大家準備好了顯微鏡歷史發(fā)展簡(jiǎn)介，一起來(lái)學(xué)習吧！
顯微鏡歷史發(fā)展簡(jiǎn)介 篇1
古老的發(fā)展歷程
從遠古時(shí)代，人們就渴望看到更多肉眼看不到的事物。盡管沒(méi)有人知道是誰(shuí)第一次使用透鏡來(lái)觀(guān)察事物，大多數認為透鏡的使用肯定是現代社會(huì )發(fā)展起來(lái)以后才發(fā)生的。
然而，令人驚訝的是，2000多年以前就有人曾經(jīng)用玻璃來(lái)折射光的角度。公元前2世紀，克勞迪思·托勒密發(fā)現一根木棍放在水里會(huì )變彎，并且非常精確地記判斷它的“彎曲”角度不會(huì )超過(guò)0.5度。然后，他又計算出了光在水中的折射常數。
公元1世紀，人們發(fā)明了玻璃，羅馬人透過(guò)它觀(guān)察事物和做各種測試。他們用各種形狀的透明玻璃來(lái)做實(shí)驗，其中就有邊緣薄、中間厚的玻璃。
他們發(fā)現，如果你把“鏡片“放在物體上，物體會(huì )看起來(lái)變大了。這些所謂的鏡片其實(shí)并不是現代意義上的鏡片，應該叫放大鏡，或者凸透鏡�！蓖哥R“這個(gè)詞是從拉丁語(yǔ)詞匯”Lentil“演化過(guò)來(lái)的，因為它們的形狀非常類(lèi)似于紅扁豆。
與此同時(shí)，塞內卡認為是水珠的圓球狀特性造成了放大效果�！辈磺宄蛭⑿〉淖衷谘b滿(mǎn)水的圓玻璃球下，可以被放大、變得清楚�！爸圃�13世紀，鏡片才開(kāi)始被廣泛使用，那時(shí)的眼鏡商通過(guò)磨玻璃的形式來(lái)制造鏡片。后來(lái)考古發(fā)現，大約在1600年，人們通過(guò)疊加鏡片的形式來(lái)制造光學(xué)設備。
第一臺顯微鏡
早期的”顯微鏡“只有一個(gè)功能：放大，倍率大概在6倍到10倍。當時(shí)人們非常樂(lè )于拿它來(lái)觀(guān)察跳蚤和其他的小昆蟲(chóng)，因此早期的放大鏡倍叫做”跳蚤鏡“。
大概在1590年，兩個(gè)荷蘭眼鏡工匠ZacchariasJanssen和他的父親Hans開(kāi)始嘗試用鏡片。他們把一些鏡片放到圓形管里，然后一項重要的發(fā)現就誕生了�？拷茏拥撞康奈矬w得到了放大，而且要比任何單放大鏡片的放大倍率要高很多。
很大程度上，他們的第一臺顯微鏡可被認為是一種創(chuàng )新，尚不能作為科學(xué)儀器使用，因為放大倍率僅有9倍，而且圖像有些模糊。盡管沒(méi)有一臺Jansen制造的顯微鏡流傳于世，荷蘭皇室用3個(gè)滑管制造出一臺設備，全部展開(kāi)有10英寸長(cháng)，直徑為2英寸。這臺顯微鏡的'放大倍率范圍為3到9倍。
世界上第一臺真正意義上的顯微鏡出現在17世紀晚期，發(fā)明者是荷蘭的布匹商人、顯微鏡的先驅人物，列文虎克。
他自己磨制出了簡(jiǎn)易的顯微鏡，只有一個(gè)鏡片，可以用手拿著(zhù)進(jìn)行觀(guān)察。通過(guò)創(chuàng )新型方式磨制精品，列文虎克比同時(shí)代的人取得了更大的成就。他把一個(gè)小玻璃球磨制成了鏡片，放大倍數竟然達到了720倍。要知道，當時(shí)其他顯微鏡的放大倍數最高僅有50倍。他用這個(gè)鏡片做成了世界上第一臺實(shí)用顯微鏡。
列文虎克把一個(gè)凸鏡，用螺絲釘連接到一個(gè)金屬固定器上，于是他的顯微鏡就做成了。列文虎克帶著(zhù)他獨創(chuàng )的顯微鏡開(kāi)始進(jìn)入科學(xué)界，因為他看到了別人在此之前從來(lái)都看不到的東西。在顯微鏡下，他看到了細菌、酵母、血液細胞和很多水中微小的浮游生物。人們從來(lái)沒(méi)有意識到顯微鏡的放大功能也許可以發(fā)現事物的結構，也許所有生命都是很多非常細小的東西組成的。在此之前，從來(lái)沒(méi)有人會(huì )想到這一點(diǎn)。
復式顯微鏡
為了提高單鏡片顯微鏡的能力，必須要縮短焦距。然而，縮短焦距必須要縮短鏡片直徑，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，鏡片將變得很難看清。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，17世紀左右，人們發(fā)明了復式顯微鏡。這種顯微鏡使用了不止一個(gè)鏡片，因此一個(gè)鏡片下的圖像可以接著(zhù)被另一個(gè)鏡片放大。
從根本上來(lái)說(shuō)，今天“顯微鏡”這個(gè)詞在過(guò)去指的就是復式顯微鏡。復式顯微鏡里，緊貼著(zhù)物體的鏡片叫做“物鏡”，緊貼著(zhù)眼睛的就叫做“目鏡”。
任何顯微鏡的功能都是為了增強分辨率。顯微鏡用來(lái)放大物體的形狀，因此我們可以用來(lái)觀(guān)察那些肉眼看不到的事物。正因如此，人們常常搞不清分辨率與放大倍率的區別�！胺糯蟊堵省逼鋵�(shí)指的是圖像的尺寸。一般，放大倍率越大，分辨率就越高，但是特殊情況下則不然。鏡片設計有很多局限性，有時(shí)候會(huì )導致放大倍率增大了，分辨率卻沒(méi)有提高。在放大倍率和分辨率之間難以兼得的原因，在于人眼看待這兩種物體的能力有限。
英國人羅伯特虎克用顯微鏡發(fā)現了所有生命的基本組成部分：細胞，從而被公認為是顯微鏡歷史上最重要的事件，17世紀中期，虎克在研究軟木塞的時(shí)候，發(fā)現了網(wǎng)格結構，這使他想起了修道院里叫“cells”的小房間�；⒖艘脖徽J為是第一個(gè)使用三鏡片的人，到現在顯微鏡仍然有采用三鏡片設計。
后續發(fā)展
在顯微鏡早期，由于玻璃的質(zhì)量較低，鏡片的形狀也有很多瑕疵，所以人們用顯微鏡看到的物體形狀比較歪曲。直到19世紀中期，顯微鏡技術(shù)得到跳躍性的提升，逐漸有了現代顯微鏡的特性。德國蔡司和一家查爾斯斯賓塞創(chuàng )辦的公司開(kāi)始生產(chǎn)高質(zhì)量的光學(xué)設備。我們還應該提到ErnstAbbe，是他開(kāi)始了光學(xué)定律的理論研究；還有OttoSchott，對光學(xué)玻璃展開(kāi)了深入研究。
為了降低顯微鏡的重量，并提高其分辨率，有三個(gè)基本的問(wèn)題要克服：
色差：光透過(guò)鏡片，光色會(huì )發(fā)生不規則的彎曲。這個(gè)難題被18世紀30年代的ChesterHall解決了。他發(fā)現，如果使用不同形狀和不同光線(xiàn)彎曲特性的第二鏡片，他可以重新對齊顏色，無(wú)需犧牲第一鏡片的放大倍率。
頂部-使用高質(zhì)量鏡片進(jìn)行照片拍攝
底部-使用廣角鏡頭拍攝，顯示可視色差（尤其是在右邊的黑暗邊緣）。
球面像差：光打在不同的鏡片部位上，會(huì )出現不規則彎曲JosephJacksonLister在1830年解決了這個(gè)問(wèn)題。他發(fā)現，把鏡片按照精密的距離進(jìn)行排列，第一個(gè)鏡片的像差被消除了。低能力、低曲率的鏡片可以做成最小像差，使用這種類(lèi)型的鏡片，然后放在一些列鏡片的第一位置，球面像差的問(wèn)題迎刃而解。
一個(gè)完美的鏡片（放在頂部）可以聚集所有的入射光線(xiàn)，指向光軸的某一點(diǎn)。一個(gè)有球面像差的實(shí)體鏡片（放在底部）吸收了球面像差：如果光線(xiàn)進(jìn)入鏡片的距離遠于光軸，而不是靠近光軸，那么鏡片可以把光線(xiàn)聚集的更緊密。因此無(wú)法生成一個(gè)完美的焦點(diǎn)。
第三個(gè)問(wèn)題是，作為一臺顯微鏡，最好的形狀就是圓錐體，因此它能夠盡可能地聚集更多的光。恩斯特阿貝在1870年左右解決了這一難題。他使用水浸或油浸鏡片最大化地完成了光的聚集，改變了使用物鏡收集光的物理定律。阿貝能取得的最大分辨率在10倍左右，比100年前的列文虎克要好一些。0.2微米或200納米的分辨率已經(jīng)是光的波長(cháng)所能施加影響的物理學(xué)極限了。
現代顯微鏡
自從光學(xué)定律得到良好理解之后，人們已經(jīng)達到了光學(xué)的極致了，因此近些年顯微鏡的發(fā)展速度也開(kāi)始變慢，大多數顯微鏡都遵循同樣的結構定律，類(lèi)型無(wú)怪乎三種：?jiǎn)文�、雙目和體視雙目顯微鏡。
當顯微鏡設計的技術(shù)難度達到一個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，Vision Engineering選擇了日常應用的舒適友好程度作為突破點(diǎn)，開(kāi)始了新的進(jìn)化。
顯微鏡歷史發(fā)展簡(jiǎn)介 篇2
最早的顯微鏡是16世紀末期在荷蘭制造出來(lái)的。發(fā)明者是亞斯·詹森,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(jiǎn)易的顯微鏡，但并沒(méi)有用這些儀器做過(guò)任何重要的觀(guān)察。
后來(lái)有兩個(gè)人開(kāi)始在科學(xué)上使用顯微鏡。第一個(gè)是意大利科學(xué)家伽利略。他通過(guò)顯微鏡觀(guān)察到一種昆蟲(chóng)后，第一次對它的復眼進(jìn)行了描述。第二個(gè)是荷蘭亞麻織品商人列文虎克（1632年-1723年），他自己學(xué)會(huì )了磨制透鏡。他第一次描述了許多肉眼所看不見(jiàn)的微小植物和動(dòng)物。
1931年，恩斯特·魯斯卡通過(guò)研制電子顯微鏡，使生物學(xué)發(fā)生了一場(chǎng)革命。這使得科學(xué)家能觀(guān)察到像百萬(wàn)分之一毫米那樣小的物體。1986年他被授予諾貝爾獎。
擴展資料：
顯微鏡是人類(lèi)20世紀最偉大的發(fā)明物之一。在它發(fā)明出來(lái)之前，人類(lèi)關(guān)于周?chē)澜绲挠^(guān)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(gè)全新的'世界展現在人類(lèi)的視野里，人們第一次看到了數以百計的“新的”微小動(dòng)物和植物，以及從人體到植物纖維等各種東西的內部構造。顯微鏡還有助于科學(xué)家發(fā)現新物種，有助于醫生治療疾病。
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