《孟子˙梁惠王上》一文中有："明足以察秋毫之末，而不見輿薪，則王許之乎？……"說的是孟轲為了某一件事能夠說服齊宣王，特意以自己為例，去規勸齊宣王，他說道："我的眼力能看得清秋天鳥獸毫毛那樣細微的東西，卻看不見滿車的木柴。您能相信這種話嗎？"齊宣王說："當然不能相信！"……

由此引申生成的"明察秋毫"這一成語，曆史上也就多被人用來形容一個人目光敏銳，任何細小的事物都能看得格外清楚。後世更被人們延伸為能洞察事理，明辨是非，那則是另外一回事了。

顯微鏡的發明

三百多年前的這個世界，除了周圍的芸芸衆生外，有誰知道我們的身邊，活躍着另外一個世界，這些出現于億萬年前，與我們有着生死攸關的微生物，直到顯微鏡的發明，才使得我們身邊的好多問題上得以恍然大悟。 　　世界上第一架有實用意義的顯微鏡，是荷蘭人列文˙虎克研制成功的。1665 年，列文˙虎克通過自己磨制的一塊小透鏡，成功組裝了一架今天看來确實有點簡單的顯微鏡，當光線反射到所觀察的物體上，鏡頭中呈現出了一個被放大後的圖像，一台具備實用意義的簡單顯微鏡終于成功了。為了更好觀察了解身邊的神秘微觀世界，他專心緻志投身到新的顯微鏡研制中。幾年後，終于制出能把物體放大 270 倍左右的顯微鏡，從而進一步提高了顯微鏡的實用性。

列文.▪虎克發明的顯微鏡（來自網絡）

1675 年的一個下雨天，始終與好奇心為伍的列文˙虎克，從院子裡舀過一杯雨水，試着用顯微鏡進行觀察。發現水滴中竟然蠕動着好多奇形怪狀的小生命，而且數量相當地驚人。

列文˙虎克這一驚人的發現，随着時間逝去，終于使人們進一步意識到，人類之所以會得好多的疾病，和一些與其相關的細菌有關。這樣，他就成了地球上第一個微生物世界的發現者，被人們尊為"微生物之父"。

電子顯微鏡的問世 　　

普通光學顯微鏡在人們的不斷努力下，通過透鏡性能的逐步改進，它的放大倍率終于達到了1000─1500倍，但一直末能超過2000倍。原因在于普通光學顯微鏡放大能力受到了光線波長的限制。因為，光學顯微鏡是利用光線反射來觀察物體的，為了達到看清楚一個物體，這個物體的尺寸必須大于光的波長。但是，光作為一種波，卻存在有一種衍射現象。這裡的衍射指的是：波在傳播過程中，如果被一個大小接近或小于波長的物體所阻擋，就會"繞過"這個物體，跑了過去。所以光線這麼一 "繞"，就什麼都看不清楚了。

傳統光學顯微鏡由于存在這麼個衍射極限，使得整個光學顯微系統隻能在樣品上形成一個有限的光斑---艾裡斑。理論研究表明，由于這個光學衍射極限的存在，普通光學顯微鏡的最大分辨能力隻能在200納米到300納米之間徘徊，當有人采用波長比可見光更短的紫外線時，放大能力也隻不過再進步了約一倍。

要想看清楚組成物質的最小單位──原子，所帶來的困難在于，可見光的波長在380納米—780納米之間，而原子的直徑遠比這要小了好多，要是這樣的可見光照射到原子上，必然會出現上面所說的衍射現象，既然"繞"了過去，何以達到反射光線的目的。

要想在更高層次上研究物質的結構，光學顯微鏡顯然有點心有餘而力不足，這時必須要做到另辟蹊徑，才能夠創造出功能更為強大的顯微鏡來。以至于當時，有人甚至設想利用波長比紫外線更短的X射線用于顯微鏡的研究。 　　20世紀20年代，法國科學家德布羅意研究并發現了電子流具有波動的特性，而且波長與能量之間存在确定的關系，能量越大波長越短，比如電子束經1000伏特的電場加速後其波長是0.388埃，而用10萬伏電場加速後的波長就隻有0.0387埃了。于是科學家們就設想能否利用電子束來代替光波？這一設想就成了電子顯微鏡即将誕生的催生婆。

通過電子束來制造顯微鏡，關鍵在于要找到一種能使電子束聚焦的透鏡，光學透鏡是無法會聚電子束的。　　1926年，德國科學家蒲許提出一個有關電子在磁場中運動的理論。他指出："具有軸對稱性的磁場對電子束來說，可起到一種類似透鏡的作用。"這樣，蒲許首先從理論上突破了電子顯微鏡透鏡制造的關鍵，對于電子束來說，這裡的磁場同樣能起到透鏡一樣的放大作用，所以被人們稱之為 "磁透鏡"。

光學顯微鏡和電子顯微鏡原理的區别（來自網絡）

1932年，德國柏林工科大學的年輕研究員盧斯卡，研究并制造出世界上第一台電子顯微鏡──其實這隻不過是一台經過改進的陰極射線示波器。它的加速電壓為7萬伏特，卻成功得到了一幅銅網的放大圖像──第一次由電子束形成的圖像。最初的放大倍率僅僅隻有12倍，盡管這樣的放大倍率微不足道，似乎有點差強人意，但它卻是第一次在實踐中，證實了利用電子束制備電子透鏡的可能性，成功得到了與光學圖像相一緻的電子圖像。　 經過不斷努力，1933年盧斯卡制成一台具備二級放大功能的電子顯微鏡，并獲得金屬箔和纖維放大了1萬倍的圖像。四年後，盧斯卡于1939年制成分辨能力達到30埃的實用型透射電子顯微鏡。使人類對微觀世界的洞察能力，一下子進步了好幾百倍，不僅僅能看清楚一些病毒，而且還能看到一些大分子，就連一些經過特殊制備材料樣品上的原子，也能夠為科學家所觀察到。

新的突破 　

但是，受電子顯微鏡本身設計原理和現代加工技術的限制，普通電子顯微鏡的分辨能力已經達到極限。要想進一步研究比原子更小的微觀世界，必須在概念和原理上要有新的突破。

上世紀60年代，一種能對各種樣品表面進行高分辨形貌觀察的掃描電子顯微鏡出現了，它利用彙聚成束的電子探針在樣品表面進行掃描，利用兩者相互作用後産生的效應，獲得被測樣品表面上各種物理化學性質的信息，這給固體材料領域帶來廣泛的應用，随後更從其中繁衍出不同條件下不同功能不同需求目标的系列産品。　　緊接着，在1978年，又一種新的物理探測系統── "掃描隧道顯微鏡"出現了。掃描隧道顯微鏡的工作原理，是利用電子的隧道效應，将樣品本身作為一具電極，另一個電極則是一根非常尖銳的探針，當探針靠近樣品，并在兩者間施加電壓，當探針和樣品表面間距僅有數十埃時，由于電子隧道效應的形成，探針與樣品的表面之間就會生成隧穿電流，此刻，若樣品表面出現一種微小的起伏，哪怕隻有原子大小的起伏，也将會導緻隧穿電流發生成千上萬倍的變化，這種攜帶原子級别結構的信息，經過電子計算機的相關算法處理，就可以在熒屏上得到該樣品的圖象。

人類就是這樣，當他一步一步将自己目光投向周圍世界，發現所渴望的需求難以得到滿足，就會在創新思維的激發下，醞釀出新的概念，新的方法，在新的層出不窮中力求取得新的突破，赢得新的成功。

需求就是硬道理，從光學顯微鏡到随後出現的各種不同類型電子顯微鏡的發明過程，恰恰印證了這一點。

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