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1、 光学显微镜的发展简史Thedevelopmentofopticalmicroscope 在3000多年以前 欧洲腓尼基人在地中海沿岸的贝鲁斯河边第一次制成了人造玻璃 早在公元前一世纪 人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时 可以使其放大成像 后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识 公元前 我国人民就发展出了透镜制造技术 发展 十六世纪的显微科学十七世纪显微镜科学十八世纪的显微科学十九世纪的显微科学二十世纪的显微科学新型的现代光学显微镜 十六世纪的显微科学 单式显微镜 就是一个透镜的显微镜 单式显微镜的致命缺点 分辨力和放大倍数都小 当时的放大镜的放大倍数最多不过25倍 1
2、6世纪末 荷兰的眼镜商詹森 ZacchariasJanssen 和他的儿子把几块镜片放进了一个圆筒中 结果发现通过圆筒看到附近的物体出奇的大 这就是现在的显微镜和望远镜的前身 为了观察更细微物体 迫切需要更好的放大工具 詹森制造的第一台复合式显微镜 其基本原理是使用两个凸透镜 一个凸透镜把另外一个所成的像进一步放大 复式显微镜在性能上明显优于单式显微镜 一是它的放大率可以做得很高 可以把几个放大倍数较小的凸透镜组合起来获得很高的放大率 二是制造工艺较简单 不必磨制一个个极小的透镜 复式显微镜的发明 是科学史上的里程碑 人类从此开始更清楚的认识微观世界 十七世纪的显微科学 十七世纪单显微镜的发展
3、十七世纪的单显微镜与其说是科学仪器 不如说是艺术品 似乎那时的显微镜制造者所追求的并不是高的性能 而是视觉上的享受 在十七世纪中叶 出现了一种滑杆显微镜 使用时 先将针尖刺入标本 使标本固定在针尖上 然后前后移动滑杆 调节标本与透镜的距离使成像最清晰后 即可进行观察 缺点 标本放在针形的载物台上不稳定 观察时的实际操作很麻烦 因此 后来的显微镜就没有采用这种针形载物台 同时代与它同型的单式显微镜还有 弹簧显微镜 列文虎克 AntonivanLeeuwenhoek 1632 1723 荷兰代尔夫特人 微生物学的先驱 一生磨制了550个透镜 装配了247架显微镜 至今保留下来的有9架 单式显微镜的
4、顶峰 列文虎克的显微镜 十七世纪复式显微镜的初步发展 从十六世纪晚期 第一个复式显微镜发明并开始被人们使用 一直到十七世纪末 复式显微镜都使用得没有单式显微镜广泛 因为当时的透镜制造技术不高 制造出的复式显微镜的像差和色差都很大 这使人们大都不喜欢使用复式显微镜 不过还是有些人制造 使用了一些复式显微镜 比如意大利人伽利略 Galileo 和英国人胡克 Hooke 伽利略的显微镜 胡克的显微镜 十八世纪的显微科学 十八世纪是欧洲科学复苏的时期 各种新的科学理论层出不穷 但显微镜发展较慢 主要着重于外观和机械装置的改善 制作出了一些漂亮的复式显微镜 它们的共同特点 几乎所有的显微镜的基座都连在一
5、个木盒子上 十八世纪中使用最广泛的显微镜 卡夫 Cuff 显微镜英国显微镜设计师JohnCuff在17世纪中叶设计了一种新型的显微镜 这种显微镜很快得到了人们的喜爱 在以后的很多年里这种显微镜被大量地制造和使用 甚至在当时的一些解剖学著作里都可以看到对这种显微镜的介绍 同时又被不断地改造和完善 它们被统称为Cuff显微镜 这类显微镜的特色在于 1 新式底座 2 独特镜臂结构 3 当时最先进的聚光方法 卡夫 Cuff 显微镜 Chest显微镜 Cuff Style显微镜 Wales显微镜 马丁显微镜 历史上最豪华的显微镜 英王GeorgeIII的银显微镜 在十八世纪单式显微镜取得了很大的发展 品
6、种不断推陈出新 出现了很多现代单式显微镜的雏形 其中最重要的是解剖镜的发明 十八世纪解剖镜的代表 植物标本解剖镜 十九世纪的显微科学 十九世纪 随着工业革命的进行 显微科学也同其它学科一起飞速发展起来 其主要的原因是机械的使用使透镜的质量大大提高和光学的发展使显微镜的结构更加符合光学原理 在十九世纪中叶还出现了显微摄影 这使得对微生物的记录更加准确 在十九世纪的显微镜中 比较具有代表性的显微镜有 Ladd的学生显微镜历史上最精美的显微镜 Wenham的显微镜 结构新颖的水生生物显微镜 Ladd的学生显微镜 英国人WilliamLadd在1864年制造 采用了当时最先进的齿轮调焦装置这个显微镜的
7、镜臂上多出了一个在前几个世纪的显微镜上都看不到的东西 聚光镜十九世纪的显微镜是今天光学显微镜的雏形 较早采用齿轮调焦装置的显微镜是英国的Fixed Mirror单眼显微镜 wenham显微镜 由英国伦敦人FrancisWenham在1882年制造 有着当时最为精巧先进的齿轮传动系统和齿轮调焦系统 聚光系统还有成像系统 是十九世纪中性能最好的显微镜 也是历史上最精美的显微镜 结构新颖的水生生物显微镜 同时代的水生生物显微镜还有SimpleAquaticMicroscope 同时代的其它单式显微镜 同时代的其它复式显微镜 早期的镜身具有反光棱镜的显微镜 Nachet偏振光显微镜 最早消除色差的显微
8、镜之一 最早的偏振光显微镜之一 二十世纪的显微科学 由于人们在物理 数学和材料科学等领域取得非常大的进展 显微镜的质量大大提高 各种新型的显微镜也应运而生 各种新技术也相继出现 数字成像技术开始了用计算机来处理传送显微影象的时代 使人们记录显微影象的方式又前进了一步 二十世纪中比较具有代表性的显微镜 JamesSwift与Son的双目解剖显微镜同时代的解剖镜还有 美国的Bausch和Lomb的解剖显微镜 现代解剖显微镜的结构都是以这个显微镜为模板 最经典的复式显微镜 Zeiss实验室显微镜当时与这种显微镜结构相近的显微镜有 AndrewRoss的显微镜 Watson和Sons的显微镜 它们都是
9、最早具有 物镜 转换器的显微镜 显微摄影 新型的现代光学显微镜 暗视野显微镜相差显微镜倒置显微镜荧光显微镜万能研究显微镜 暗视野显微镜 相差显微镜 相差显微镜的基本原理 通过环形光阑和相位板把透过标本的可见光的相位差 光程差 变成振幅差 从而提高了各种结构间的对比度 使各种结构变得清晰可见 倒置显微镜 物镜方向朝上 标本放在物镜上方 从下面观察样品 适用于观察培养皿中的样品 广泛适应于细胞培养领域 使用相差技术的这种显微镜称作相差倒置显微镜 荧光显微镜 优点 成像对比强烈 色彩鲜艳 分辨率高 可以观察到一般不可见的物质 如DNA等分子 的分布情况等 现广泛用于免疫荧光技术和基因芯片技术 利用强烈的经过虑光器过滤的激发光线 紫外光或蓝紫光 激发标本 经过荧光染色或没有 产生荧光进行观察的一种显微镜 荧光显微镜 万能研究显微镜功能繁多 有明视野 暗视野 相差 偏振 微分干涉 荧光 显微摄影等等 有的还具有显微操作的功能 是一种高档次的显微镜 万能研究显微镜 总观光学显微科学四百多年的历史 显微科学也得到了飞速发展 我们可以看到 任何一个学科的发展都离不开其它学科的支持 透射电子显微镜 电子显微镜 分辨率 4 5nm放大倍数 15X 250000X 3800B型扫描电子显微镜镜 扫描隧道显微镜 Thankyou
