顯微鏡發(fā)明的故事
顯微鏡是由一個(gè)透鏡或幾個(gè)透鏡的組合構(gòu)成的一種光學(xué)儀器,是人類進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志。主要用于放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。那么你知道顯微鏡發(fā)明的故事嗎?一起來(lái)看看小編給大家精心準(zhǔn)備的資料,歡迎閱讀!
顯微鏡發(fā)明的故事
公元1680年,一個(gè)在荷蘭德夫特的市政廳門房干了幾十年門衛(wèi)工作的半老頭子,卻被當(dāng)時(shí)歐洲乃至世界科技界頗具權(quán)威的英國(guó)皇家學(xué)會(huì)吸收為正式會(huì)員;接著,英國(guó)女王親筆給他寫來(lái)了賀信。一時(shí),他從一個(gè)最普通、最平凡的人霎時(shí)間變成了震驚世界的名人。
他的主要業(yè)績(jī),就是經(jīng)過(guò)自己幾十年堅(jiān)韌不拔的努力和探索,發(fā)明了世界醫(yī)學(xué)史上第一架幫助人類認(rèn)識(shí)自然、駕馭自然、打開(kāi)微觀世界大門的顯微鏡,從此,他的這一業(yè)績(jī)時(shí)時(shí)深刻地影響著人類的生命和生活。這個(gè)令世界震驚的小人物就是1632年出生于荷蘭德夫特一個(gè)普通工匠家庭,而后成為荷蘭著名微生物學(xué)家的列文虎克。
早年的列文虎克由于父親的早逝,媽媽無(wú)力負(fù)擔(dān)他求學(xué),16歲時(shí),就來(lái)到首都阿姆斯特丹的一個(gè)雜貨鋪里當(dāng)了學(xué)徒。雖然天天早起晚睡,干著臟活累活,然而,他卻并沒(méi)有多少的怨言,因?yàn)閬?lái)到這里雖然時(shí)間不長(zhǎng),他卻有幸結(jié)識(shí)了雜貨鋪對(duì)面一位和善的老大爺。老人家中藏書豐富,博學(xué)多識(shí),他給年輕的列文虎克講了許多充滿神奇色彩的新鮮而有趣的故事,這使列文虎克懂得了想要知道的關(guān)于大自然奧秘的許多東西。于是,他一有空暇就向老人求教,在老人那里借閱圖書,老人也非常喜歡這個(gè)愛(ài)讀書、愛(ài)提問(wèn)的好孩子。
后來(lái),在一天深夜,他正在伏案讀書時(shí),被隔壁眼鏡店作坊的工匠磨制鏡片的沙沙作響的聲音吸引住了。他放下手中的書本,悄悄來(lái)到眼鏡作坊里。他望著工匠們磨出的一塊塊鏡片,腦際突然浮現(xiàn)出一個(gè)奇怪的念頭:如果能磨出一塊特殊的鏡片,讓我們能看清許多用肉眼看不清、看不到的東西該多好哇!就是這樣一個(gè)靈感似的奇想,竟從此使他下定了磨制一塊“魔鏡”的決心。從此以后,列文虎克拜一位老工匠為師,虛心求教。
有一天,這位老師傅給列文虎克講了這樣一件事:老師傅的孫子有一天偶爾將兩塊磨制好的透鏡疊在一起放在一張廢紙上看上面的字,只見(jiàn)這些字比原來(lái)的大好多倍,老師傅馬上拿過(guò)這兩塊鏡片放在孫子頭上看頭發(fā),突然發(fā)現(xiàn)頭發(fā)像鐵絲一樣粗。
老師傅講的這件事引起列文虎克的極大興趣,他發(fā)誓一定要磨制出比眼鏡鏡片更精制、用途更廣泛的鏡片。為了達(dá)到目的,他的手磨破了,腿跪麻了。有時(shí),手指上的鮮血順著磨破的傷口流淌,浸濕了鏡片。有時(shí),他磨至深夜也毫無(wú)倦意,實(shí)在累了,就蜷縮在屋角和衣而臥。
功夫不負(fù)有心人,一滴汗水換來(lái)一份收獲,他辛勤地勞動(dòng)最后結(jié)出了豐收的果實(shí),他終于磨成了兩塊光亮精巧的透鏡。他將鏡片疊起來(lái)看雞毛,只見(jiàn)一根雞毛上被放大了的絨毛像樹枝一樣排列著。接著,他試著將重疊在一起的兩塊鏡片間的距離上下變化,只見(jiàn)隨著鏡片間距離的變化,直接影響著觀察的效果。
那么,怎樣將這兩塊鏡片各自固定起來(lái),同時(shí)又能自由地上下調(diào)節(jié)距離呢?一個(gè)新的難題又?jǐn)[在了他的面前。為了解決新的難題,列文虎克一連幾天苦苦地思索著。一天,他在干完雜貨鋪的工作后來(lái)到大街上,邊走邊思索。
忽然間,他被一陣丁丁冬冬的響聲所吸引,猛然抬頭往左一看,是一家鐵鋪在打鐵。于是他來(lái)到鐵鋪里,看到了鐵匠們打制出的一件件鐵器。
這時(shí),他忽而又想到:如果能讓鐵匠打制一個(gè)鐵架和一個(gè)鐵筒,將鏡片固定在鏡筒的兩頭,然后再固定在鐵架上,這樣觀察不是既省力又方便嗎?想法既出,馬上他就找了鐵匠師傅,將自己的想法告訴他們。
沒(méi)過(guò)幾天功夫,列文虎克按照自己的設(shè)想所發(fā)明的第一架顯微鏡終于誕生了。正當(dāng)他帶著勝利的喜悅準(zhǔn)備磨制更精密的顯微鏡的時(shí)候,他卻被雜貨鋪的老板以不務(wù)正業(yè)之名開(kāi)除了。為了謀生,他只好輾轉(zhuǎn)回到了故鄉(xiāng)德夫特,好不容易經(jīng)人介紹在市政廳的門房找到了一個(gè)當(dāng)門衛(wèi)的差事。
他一面看門,一面繼續(xù)著他對(duì)顯微鏡的研制、改造工作。幾年之后,他終于又研制出多臺(tái)更精制、完美的顯微鏡。同時(shí),他運(yùn)用自制的顯微鏡,第一次發(fā)現(xiàn)了血液里的血液細(xì)胞和生物王國(guó)中神奇多彩的微生物世界。
于是,他將自己研制的顯微鏡和所發(fā)現(xiàn)的關(guān)于血液細(xì)胞和微生物的觀察實(shí)驗(yàn)記載寄給了英國(guó)皇家學(xué)會(huì)。
不久,他的成果終于被世界承認(rèn)了。從此,這一關(guān)系著人類生命與生活的重要學(xué)問(wèn)--微生物學(xué)的研究開(kāi)始步入了突飛猛進(jìn)的發(fā)展的新世紀(jì)。
拓展:顯微鏡注意事項(xiàng)
持鏡時(shí)必須是右手握臂、左手托座的姿勢(shì),不可單手提取,以免零件脫落或碰撞到其它地方。
輕拿輕放,不可把顯微鏡放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的邊緣,應(yīng)放在距邊緣10cm處,以免碰翻落地。
保持顯微鏡的清潔,光學(xué)和照明部分只能用擦鏡紙擦拭,切忌口吹手抹或用布擦,機(jī)械部分用布擦拭。
水滴、酒精或其它藥品切勿接觸鏡頭和鏡臺(tái),如果沾污應(yīng)立即用擦鏡紙擦凈。
放置玻片標(biāo)本時(shí)要對(duì)準(zhǔn)通光孔中央,且不能反放玻片,防止壓壞玻片或碰壞物鏡。
要養(yǎng)成兩眼同時(shí)睜開(kāi)觀察的習(xí)慣,以左眼觀察視野,右眼用以繪圖。
不要隨意取下目鏡,以防止塵土落入物鏡,也不要任意拆卸各種零件,以防損壞。
使用完畢后,必須復(fù)原才能放回鏡箱內(nèi),其步驟是:取下標(biāo)本片,轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)器使鏡頭離開(kāi)通光孔,下降鏡臺(tái),平放反光鏡,下降集光器(但不要接觸反光鏡)、關(guān)閉光圈,推片器回位,蓋上綢布和外罩,放回實(shí)驗(yàn)臺(tái)柜內(nèi)。最后填寫使用登記表。(注:反光鏡通常應(yīng)垂直放,但有時(shí)因集光器沒(méi)提至應(yīng)有高度,鏡臺(tái)下降時(shí)會(huì)碰壞光圈,所以這里改為平放)
掃描隧道顯微鏡
掃描隧道顯微鏡亦稱為“掃描穿隧式顯微鏡”、“隧道掃描顯微鏡”,是一種利用量子理論中的隧道效應(yīng)探測(cè)物質(zhì)表面結(jié)構(gòu)的儀器。它于1981年由格爾德·賓寧(G.Binning)及海因里希·羅雷爾(H.Rohrer)在IBM位于瑞士蘇黎世的蘇黎世實(shí)驗(yàn)室發(fā)明,兩位發(fā)明者因此與恩斯特·魯斯卡分享了1986年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
它作為一種掃描探針顯微術(shù)工具,掃描隧道顯微鏡可以讓科學(xué)家觀察和定位單個(gè)原子,它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。此外,掃描隧道顯微鏡在低溫下(4K)可以利用探針尖端精確操縱原子,因此它在納米科技既是重要的測(cè)量工具又是加工工具。
STM使人類第一次能夠?qū)崟r(shí)地觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物化性質(zhì),在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中有著重大的意義和廣泛的應(yīng)用前景,被國(guó)際科學(xué)界公認(rèn)為20世紀(jì)80年代世界十大科技成就之一。