顯微鏡是認識物質微觀世界的主要工具,是觀代科學研究工作*的儀器之一。隨著現代科學技術不斷發展,顯微鏡的品種也不斷增加,并廣泛地應用在農業、工礦企業、冶金、地質、醫療、學校以及科研單位等部門中。
顯微鏡自從1666年間世以來已有300多年的歷史了,在這漫長的歲月里,顯微鏡詢結構和性能都逐步地得到完善和提高。具體地說;顯微鏡zui早發明于159l—160 8年之間,但具有實用價值的顯微鏡直到1666年才問世,由此才奠定了光學顯微鏡的基礎,們是它的完整成象理論直至1873年才由阿貝(Abbe)所完成。從光學顯微鏡的發展史來說,大致可分為三個階段;
*階段是在十七世紀到十八世紀之間。這一階段主要工作是將顯微鏡光學系統的理論系統化,同時努力提高顯微統的放大倍率。
第二階段是二十世紀的上半期。這一階段的主要工作在于利用光的某些物理現象,如干涉、光致、相襯等來提高觀察的效果。另外,由于光學顯微鏡的放大能力和鑒別率均受到光的波長限制,因此科學家們又致力于電子顯微镕的研究工作。因為電子的波長約為光波長的十萬分之一。在加速電壓為5萬伏時,它的波長約為0.054埃(1A=10ˉ8cm)。因此,可以獲得很高的放大能力和鑒別率。據有關資料介紹:美國已研制成功直接放大100萬倍的電子顯微鏡,其鑒別率能達到2A。目前我國也已生產了80萬倍,線分辨串能達到1.44A的電子顯撤銷。
第三階段是從1950年直至現在。這一階段的工作主要有以下幾個方面:
1.從反射式到折反射混合式
在十八世紀中葉由于牛頓提出了色差無法消除的論點,反射物鏡在當時曾成為全消色差的一種有效方法。但自1870年發明全消色差折射油鏡后,反射物繞已失去其原有的作用。近年來由于紫外光的應用,以及加大工作距離的要求,反射物鏡又得到了重視,但它的設計方法巳改變了過去的純反射而改為折反射混合式。在高倍放大宰下,達到了極小的色差和球差,工作距離也比同樣的折射物鏡要大些。這種物鏡巳成為紫外光和電視顯微鏡必須配備的附件。
2.從可見光到紅外光
一切金相顯微鏡所用成象的波長愈短,它的鑒別率就愈高,因為鑒別率是波長和數值孔徑的函數,因此紫外光顯微鏡可以獲得比用可見光顯微鏡較大的鑒別率。同時,對不同組織的物質有選擇性的吸收。而紅外光對這種選擇性的吸收更為顯著,因此,紅外光顯微鏡在這方面的應用更為廣泛。現在除了可見光的電視顯微鏡外,還有紫外和紅外光電視顯微鏡。并且采用數字顯示技術,朝著自動定量分樹方向發展。
3.從死標本到活標本
我們都知道,凡是無色透明的生物標本,必須染色后放在光學顯微鏡下觀察才能看清和區別組織,因此只能觀察死的標本,而相襯顯做鏡則利用標本與標本所在周圍物質不同的折射率,產生光程差而發生干涉,可以不經過染色就能觀察活標本。此外,近年來又出現超聲波顯微鏡。
它是利用超聲波來觀察微觀世界的一種嶄新技術,用它可以獲得集成電路和生物組織細胞的細微構造。
4.從平面象到立體象
利用體視原理來顯示立體感的顯微鏡早在1850年就已研制成功,但它的放大倍率較低,一船zui大放大倍率只不過200多倍,這樣遠不能滿足科研工作的需要。近年來,英國和匈牙利相繼發明了用眼睛融象原理的立體象,而使光學顯微鏡可以同時看到薄標本全部厚度范圍內的象。
5.從臺一性能到多用性能
隨著科學技術事業不斷發展,金相顯微鏡的應用范圍亦日益廣泛,特別是科研單位需要多性能和多用途的顯微鏡。為了滿足科研工作的需要,相繼制造出多性能和多用途的綜合顯微鏡,研究用顯微鏡和研究用顯微鏡等。
以上僅僅是當前金相顯微鏡發展的概況,隨著現代科技事業的飛躍發展,顯微鏡的性能將會更加完善,使用范圍亦會更加廣泛。