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电子显微镜的威力
 
慧聪网   2005年4月26日18时0分   信息来源:当代科技    

    显微镜发明以后,又过了100多年,德国物理学家阿贝尔对显微镜进行了一系列的改进,制成了接近现代的显微镜,进一步揭开了微生物世界的奥秘。   

    显微镜主要由产生物像的光学系统(物镜、目镜)、照明光学系统(反射镜、光阑、聚光镜)和机械支架(镜座、镜筒)三部分组成。现代显微镜可放大到1000~1500倍,如果用这种显微镜来看蚊子,蚊子的腿就有电线杆那么粗。它可以清楚地分辨200毫微米左右的微小东西。   

    但是,世界上有些东西小得真是不能再小了,如细胞、微生物、物质的分子、原子等,科学家把它们叫做“微观世界”。即使用放大1500倍的显微镜,微生物中的病毒也看不清楚,更不用说更小的分子、原子等了。于是,科学家为不断提高显微镜的放大倍数而努力,可效果甚微。   

    这是为什么呢?问题的关键不在显微镜本身,而是在光线上。原来,显微镜是依靠可见光来看东西的。可是人眼能看到的只是波长在400~760毫微米之间的光波。光在传播中碰到的物体如果大于这段波长时,就会被物体挡住,发生反射,人们就看到它的像。如果物体小于200毫微米,光波就会经过它旁边继续向前传播,人们就看不见了。   

    事情清楚地表明,要进一步增加显微镜的放大能力,必须找到一种波长比可见光的波じ痰牟ɡ醋龉庠础?0年代,法国科学家德布罗意发现,电子射线也具有波动性。电子运动的速度越高,射线的波长就越短,只有可见光波长的十万分之一,约0.05埃。但是,电子射线同光线不同,玻璃透镜对它不起作用。   

    科学家发现,电子射线在磁场的作用下,会改变前进的方向。当电子射线通过空心的强力电磁圈时,就像光线通过玻璃的透镜那样,会发生折射而聚焦。这叫做电子透镜或磁透镜。人们把电子透镜像普通显微镜里的物镜和目镜那样组合起来,把显微镜放大到几万、几十万倍。由于人眼看不见电子射线的,必须在荧光屏上显示放大的像。   

    显微镜有各种类型(如紫外线显微镜、荧光显微镜、偏光显微镜、相差显微镜、干涉显微镜等)。各种显微镜广泛用于生物学、医学、农业以及矿治、纤维、机械工业等方面。   

    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,早电子枪发射电子束,穿过被研究的试样,经电子透镜焦放大,在荧光屏上显示放大的像。另一种扫描式电子显微镜,用电子束在试样上逐点扫描,然后用电视原理进行放大成像,显示在电视显像管上。根据不同的成像原理,还有发射式电子显微镜、反射式电子显微镜、镜式电子显微镜等各种类型。   

    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。我国研制成第一台电子显微镜,可放大80万倍,它的分辨率为2埃,用它可看到病毒、单个分子以及金属材料的晶格结构等。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。   

    人们下在向微观世界的深处进军。 


 

 
 
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