自從十六世紀發(fā)明了光學(xué)顯微鏡以后，光學(xué)顯微鏡即成為醫學(xué)、生物學(xué)和其它學(xué)科不可缺少的研究工具。在生物學(xué)界，借助顯微鏡這個(gè)有力的武器，看到了多種微生物和構成生物的基本單元——細胞，這對自然的認識是一個(gè)重大飛躍。恩格斯曾把細胞的發(fā)現稱(chēng)作十九世紀自然科學(xué)的三大發(fā)現之一�！ ∪祟�(lèi)的認識是逐步深化的，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們觀(guān)察微小物體的要求愈來(lái)愈高，對顯微鏡作了多方面改進(jìn)，到1890年，光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)——能夠分辨清楚物體上兩點(diǎn)之間的最小距離，已經(jīng)達到了極限。德國理論光學(xué)家阿貝導出了計算顯微鏡分辨本領(lǐng)的公式： Z＝0.61λ/n•sinα 式中的Z為分辨本領(lǐng)，λ為照明光源的波長(cháng)，n為物體所在介質(zhì)的折射系數，α為入射光束與透鏡光軸之間的夾角，n•sinα叫做物鏡的孔徑數，高級顯微鏡的孔徑數的最大值可達15左右，而普通光線(xiàn)綠光的波長(cháng)λ＝5.46×10-5cm，則其分辨本領(lǐng) Z= 061×546×10-5 15 ≈02μm這就是說(shuō)，必須使用短于普通光線(xiàn)波長(cháng)的波作照明光源，才能提高顯微鏡的分辨本領(lǐng)�！ 《兰o二十年代，DeBroglie發(fā)現電子束也具有波動(dòng)性質(zhì)。電子束的波長(cháng)與電壓的平方根成反比，即： λ＝ 155 U nm(未考慮相對論修正) 式中λ為波長(cháng)(nm)，U為加速電壓(V)�！ ∮缮鲜娇梢�(jiàn)，當加速電壓為100V時(shí)，電子束波長(cháng)為0123nm；加速電壓為10kV，波長(cháng)為123×10-2nm；加速電壓為100kV，波長(cháng)為388×10-3nm。這與可見(jiàn)光的波長(cháng)相比，相差幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)倍�！ �1926年，德國物理學(xué)家Busch詳盡地研究了電子光學(xué)，指出：“具有軸對稱(chēng)性的磁場(chǎng)對電子束說(shuō)來(lái)起著(zhù)透鏡的作用”，從而奠定了利用磁場(chǎng)作為電子透鏡的理論基礎�！ �1932年，Knoll及Ruska經(jīng)過(guò)多方探索，第一次成功地得到了電子放大的像。同年，Br che用靜電透鏡研制成功了電子顯微鏡，簡(jiǎn)稱(chēng)電鏡�！ ‘旊娮语@微鏡真正用于觀(guān)察微觀(guān)世界之后，人們的視力大大地擴大了�，F在，大型電鏡的晶格像分辨本領(lǐng)已達01nm或更小，可把物體放大幾十萬(wàn)倍。如果再加上光學(xué)放大，可獲得幾百萬(wàn)倍的照片。由于制作技術(shù)的不斷改進(jìn)，已經(jīng)可以看到細胞器的結構、病毒的亞單位以及組成病毒亞單位的大分子結構。并已用電子顯微鏡觀(guān)察到了鈾和釷的單個(gè)原子�！ ∪缟鲜�，由于電子顯微鏡的放大倍數很高，光學(xué)顯微鏡上使用的長(cháng)度單位“微米(μm)”，對它來(lái)講是太大了，因此使用納米(nm)為長(cháng)度單位�！ ∮捎趹媚康暮驮O計上的不同，各國或各廠(chǎng)生產(chǎn)的電子顯微鏡類(lèi)型很多，大致分為小型、中型和大型三類(lèi)。 表12-1 電子顯微鏡的類(lèi)型和特點(diǎn) 類(lèi)型 放大倍率(萬(wàn)倍) 分辨本領(lǐng)(nm) 加速電壓(kV) 其 它[BHDG*8] 大型 20～100 0144～034 100～200 大型電鏡的自動(dòng)化程度 中型 5～20 034～10 60～100 高，穩定度、真空度等都 小型 小于5 10以上 小于60 比中小型電鏡要求高 我國1958年試制成功了第一臺10萬(wàn)倍電子顯微鏡，經(jīng)過(guò)多年的研究，現在試制出廠(chǎng)的DXB2-12型電鏡的晶格分辨本領(lǐng)為0204nm,放大倍率最高達80萬(wàn)倍。
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