1953年,荷兰科学家弗里茨·塞尔尼克因发明相位差显微镜获诺贝尔物理学奖。展品展示了三代显微镜。第一代显微镜(光学显微镜)、第二代显微镜(电子显微镜)和第三代显微镜(扫描探针显微镜)。
最常见的是第一代的光学显微镜,我们可以通过它观看洋葱上皮细胞,口腔粘膜细胞等结构。光学显微镜需要有光源,被观察物也需要透光。
电子显微镜技术的应用是建立在光学显微镜基础之上的。光学显微镜的分辨率可达0.2μm(微米),透射电子显微镜的分辨率可达0.2nm(纳米),也就是说透射电子显微镜在光学显微镜的基础上放大了1000倍。因电子束穿透样品后,再用电子透镜成像放大而得名。它的光路与光学显微镜相仿,可以直接获得一个样本的投影。通过改变物镜的透镜系统人们可以直接放大物镜的焦点的像。由此人们可以获得电子衍射图像。(电子显微镜分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜。)
扫描探针显微镜就如同唱针扫过唱片,探针慢慢地通过要被分析的材料(针尖极为尖锐,仅仅由一个原子组成)。一个小小的电荷被放置在探针上,一股电流从探针流出,通过整个材料,到底层表面。当探针通过单个的原子,流过探针的电流量便有所不同,这些变化被记录下来。通过绘出电流量的波动,人们可以得到由单个原子组成的网格结构的图像。
