顯微鏡是由一個(gè)透鏡或幾個(gè)透鏡組合構(gòu)成的一種光學(xué)儀器,主要用于放大微小物質(zhì)。第一代顯微鏡即光學(xué)顯微鏡,分辨率是200nm.第二代顯微鏡即電子顯微鏡,分辨率是0.1nm。第三代顯微鏡即掃描探針顯微鏡,分辨率達(dá)到0.01nm,它使人類第一次觀測(cè)到了原子。
早在公元前一世紀(jì),人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過球形透明物體去觀察微小物體時(shí),可以使其放大成像,后來逐漸對(duì)球形玻璃表面能使物體放大成像的規(guī)律有了認(rèn)識(shí)。
1590年,荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出類似顯微鏡的放大儀器。1604年荷蘭眼鏡商札恰里亞斯·詹森發(fā)明了世界上第一臺(tái)顯微鏡,他是用兩片透鏡制作的簡(jiǎn)易顯微鏡,但并沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。
1610年,意大利的科學(xué)家伽利略和德國的開普勒在研究望遠(yuǎn)鏡的同時(shí),改變物鏡和目鏡之間的距離,得出了合理的顯微鏡光路結(jié)構(gòu),當(dāng)時(shí)的光學(xué)工匠們紛紛從事顯微鏡的制造、推廣和改進(jìn)。
1665年,英國的物理學(xué)家羅伯特·胡克在顯微鏡中加入粗動(dòng)和微動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)、照明系統(tǒng)和承載標(biāo)本片的工作臺(tái),這些部件經(jīng)過不斷改進(jìn),成為現(xiàn)代顯微鏡的基本組成部分。
1668年,荷蘭的貿(mào)易布商安東尼·凡·雷文霍克親自磨制透鏡,裝配了單組元放大鏡式的高倍顯微鏡(300倍左右)觀察到了血細(xì)胞、池塘水滴中的原生動(dòng)物、人類和哺乳類動(dòng)物的精子,這是人類第一次觀察到完整的活細(xì)胞,并第一次描述了許多肉眼所看不見的微小植物和動(dòng)物的結(jié)構(gòu),他一生致力于在微觀世界中探索,把觀察結(jié)果寫信報(bào)告給了英國皇家學(xué)會(huì),得到充分肯定,他發(fā)表了研究論文402篇,其中《雷文霍克發(fā)現(xiàn)的自然界的秘密》是人類關(guān)于微生物研究的最早專著。因此,他被后人稱為“微生物學(xué)之父”。
1827年阿米奇第一個(gè)采用了浸液物鏡。高質(zhì)量消色差浸液物鏡的出現(xiàn),使顯微鏡觀察微細(xì)結(jié)構(gòu)的能力大為提高。
1931年德國物理學(xué)家恩斯特·魯斯卡成功的用磁性鏡頭制成了第一臺(tái)二級(jí)電子光學(xué)放大鏡,實(shí)踐了電子顯微鏡的技術(shù)原理,通過研制電子顯微鏡,使生物學(xué)發(fā)生了一場(chǎng)革命。這使得科學(xué)家能觀察到百萬分之一毫米小的物體。因此,1986年他被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
80年代初期,IBM公司蘇黎世實(shí)驗(yàn)室的G.Binning 和H.Rohrer發(fā)明了掃描隧道顯微鏡,它的分辨率達(dá)到了0.01 nm。使人類第一次在實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)到了原子,并能夠在超高真空超低溫的狀態(tài)下操縱原子。因此,這兩位科學(xué)家也榮獲了1986年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。
中國郵政于1979年10月3日發(fā)行了T41《從小愛科學(xué)》郵票一套,其中6-2學(xué)醫(yī)圖中為學(xué)生在使用顯微鏡;1982年3月24日發(fā)行了J74《羅伯特·科赫發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌一百周年》郵票其圖中為顯微鏡(見圖)。