在显微世界里.docx

在显微世界里.docx在显微世界里眼睛,是我们最重要的感觉器官。我们所获得的信息,有八成是来自视觉。如果形容什么东西最珍贵,总是说“像爱护自己的眼睛一样”去珍惜它。爱护眼睛,青少年朋友首先要做到,在看书学****的时候,要把书本、纸张放在距离眼睛25厘米的地方。这个距离称为“明视距离”。老师、家长要求的“25厘米距离”是怎么来的?原来,我们的眼睛,(100000纳米)的两个点。在这种情况下,对眼睛来说,它们所成的视角大约是1’,所成的像恰好能落在视网膜的两个感光细胞上。,它们在视网膜上的像,就都落到一个感光细胞上,我们的视觉感受到的就只是一个点。显然,设法把这个视角放大,我们就可以看到更小的东西。光学显微镜的诞生显微镜的问世,要从400年前说起。1590年前后,眼镜工匠詹森把两个凸透镜前后放置,发现物体的细节变得十分清楚。光学显微镜就是这样偶然发明的。但是,谈到显微镜,荷兰人列文虎克的名气比詹森大得多。列文虎克的贡献,不仅是自制出放大倍数达到300的显微镜,而且致力于显微镜的实际应用。这使他成为显微镜发展史上的杰出人物。阅读关于列文虎克的记载文字,给我们留下最难忘印象的,就是他那不可遏止的强烈的好奇心。他本是个卖亚麻制品的商人,却以制作玻璃与金属制品为乐事。他把磨制镜片、组装显微镜作为业余的消遣。做商人,那是为了生计;做实验,那是他的游戏。列文虎克用自制的显微镜发现了一个微观的世界,一个人们从未见过的世界。这使他异常兴奋。我们见惯了大自然的美,有了显微镜才发现,那个微观的自然世界也很动人、也很美!列文虎克怀着极大的兴趣观察了许许多多东西的“细节”。唾液、精液、尿液、叶片、牛粪等,都成了他的观察对象。他破天荒第一次利用显微镜观察到细菌,打破了数百年来人们的迷信猜测,开辟了征服传染病的新纪元。显微镜的历史,就是不断提高分辨率的历史:使越来越小的样本细节,能够在眼睛上形成1’以上的视角。科学家渐渐认识到,光学显微镜的分辨率与照明辐射的波长成正比。照明辐射的波长越短,显微镜的分辨率越高。可见光的波长为400纳米~760纳米。现代光学显微镜的最大有效放大倍数可以达到2000,能够分辨200纳米的物体,可以看到最小的细菌。多数病毒比细菌小得多,使用光学显微镜就无法观察了。电子显微镜的诞生人们对光的认识也在不断深化。1864年,麦克斯韦把全部电磁现象归结为一组数学方程,推论出自然界存在电磁波,指出光只是波长在一个很小范围内的特殊的电磁波。1878年人们认识到,光学显微镜的分辨率在理论上是有限度的。科学家知道,为了提高分辨率,必须采用波长更短的“辐射”来照射样品。1905年,26岁的爱因斯坦发表了题为《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文,首次揭示了光子的波粒二象性。1921年,爱因斯坦获得诺贝尔物理学奖,就是因为这篇论文的成就。1923年夏天,32岁的德布罗意提出,一切实物粒子都具有波动性;1924年,他给出物质波波长的计算公式,实物粒子动量越大,它的波长就越短。德布罗意获得1929年诺贝尔物理学奖。物理学的这些革命性事件,引起了显微镜科学技术的革命。德国科学家鲁斯卡和克诺尔想到,既然“一切实物粒子都具有波动性”,那可以用电子束代替光作为显微镜的“光源”。电子与光子一样,也具有波粒二象性,而电子的波长比光的波长短得多,利