顯微鏡發(fā)展史

1、光學(xué)顯微鏡的發(fā)展簡(jiǎn)史The development of optical microscope l 在3000多年以前，歐洲腓尼基人在地中海沿岸的貝魯斯河邊第一次制成了人造玻璃。l 早在公元前一世紀(jì)，人們就已發(fā)現(xiàn)通過(guò)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(lái)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)。 l 公元前，我國(guó)人民就發(fā)展出了透鏡制造技術(shù)。發(fā)展十六世紀(jì)的顯微科學(xué)十七世紀(jì)顯微鏡科學(xué)十八世紀(jì)的顯微科學(xué) 十九世紀(jì)的顯微科學(xué) 二十世紀(jì)的顯微科學(xué) 新型的現(xiàn)代光學(xué)顯微鏡 十六世紀(jì)的顯微科學(xué) 單式顯微鏡：就是一個(gè)透鏡的顯微鏡 單式顯微鏡的致命缺點(diǎn)：分辨力和放大倍數(shù)都小。當(dāng)時(shí)的放大鏡的放

2、大倍數(shù)最多不過(guò)25倍。16世紀(jì)末，荷蘭的眼鏡商詹森（Zaccharias Janssen）和他的兒子把幾塊鏡片放進(jìn)了一個(gè)圓筒中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)圓筒看到附近的物體出奇的大，這就是現(xiàn)在的顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的前身。為了觀察更細(xì)微物體, 迫切需要更好的放大工具。詹森制造的第一臺(tái)。其基本原理是使用兩個(gè)凸透鏡，一個(gè)凸透鏡把另外一個(gè)所成的像進(jìn)一步放大。 復(fù)式顯微鏡在性能上明顯優(yōu)于單式顯微鏡。一是它的放大率可以做得很高,可以把幾個(gè)放大倍數(shù)較小的凸透鏡組合起來(lái)獲得很高的放大率。二是制造工藝較簡(jiǎn)單,不必磨制一個(gè)個(gè)極小的透鏡。復(fù)式顯微鏡的發(fā)明,是科學(xué)史上的里程碑,人類從此開(kāi)始更清楚的認(rèn)識(shí)微觀世界。十七世紀(jì)的顯微科學(xué) 十七

3、世紀(jì)單顯微鏡的發(fā)展 十七世紀(jì)的單顯微鏡與其說(shuō)是科學(xué)儀器，不如說(shuō)是藝術(shù)品。似乎那時(shí)的顯微鏡制造者所追求的并不是高的性能,而是視覺(jué)上的享受. 在十七世紀(jì)中葉，出現(xiàn)了一種滑桿顯微鏡使用時(shí)，先將針尖刺入標(biāo)本，使標(biāo)本固定在針尖上。然后前后移動(dòng)滑桿，調(diào)節(jié)標(biāo)本與透鏡的距離使成像最清晰后，即可進(jìn)行觀察。缺點(diǎn):標(biāo)本放在針形的載物臺(tái)上不穩(wěn)定，觀察時(shí)的實(shí)際操作很麻煩。因此，后來(lái)的顯微鏡就沒(méi)有采用這種針形載物臺(tái)。 同時(shí)代與它同型的單式顯微鏡還有: 彈簧顯微鏡. 列文虎克Antonivan Leeuwenhoek(1632-1723)荷蘭代爾夫特人，微生物學(xué)的先驅(qū)，一生磨制了550個(gè)透鏡，裝配了247架顯微鏡，至今保留

4、下來(lái)的有9架。 單式顯微鏡的頂峰-列文虎克的顯微鏡。 十七世紀(jì)復(fù)式顯微鏡的初步發(fā)展 從十六世紀(jì)晚期，第一個(gè)復(fù)式顯微鏡發(fā)明并開(kāi)始被人們使用，一直到十七世紀(jì)末,復(fù)式顯微鏡都使用得沒(méi)有單式顯微鏡廣泛。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的透鏡制造技術(shù)不高, 制造出的復(fù)式顯微鏡的像差和色差都很大，這使人們大都不喜歡使用復(fù)式顯微鏡。 不過(guò)還是有些人制造,使用了一些復(fù)式顯微鏡.比如意大利人伽利略(Galileo)和英國(guó)人胡克(Hooke)。 伽利略的顯微鏡胡克的顯微鏡十八世紀(jì)的顯微科學(xué)十八世紀(jì)的顯微科學(xué) 十八世紀(jì)是歐洲科學(xué)復(fù)蘇的時(shí)期,各種新的科學(xué)理論層出不窮。但顯微鏡發(fā)展較慢, 主要著重于外觀和機(jī)械裝置的改善，制作出了一些漂亮的復(fù)式

5、顯微鏡。它們的共同特點(diǎn):幾乎所有的顯微鏡的基座都連在一個(gè)木盒子上。 十八世紀(jì)中使用最廣泛的顯微鏡:卡夫(Cuff)顯微鏡 英國(guó)顯微鏡設(shè)計(jì)師JohnCuff在17世紀(jì)中葉設(shè)計(jì)了一種新型的顯微鏡。這種顯微鏡很快得到了人們的喜愛(ài)。在以后的很多年里這種顯微鏡被大量地制造和使用(甚至在當(dāng)時(shí)的一些解剖學(xué)著作里都可以看到對(duì)這種顯微鏡的介紹)，同時(shí)又被不斷地改造和完善。它們被統(tǒng)稱為Cuff顯微鏡。 這類顯微鏡的特色在于: (1)新式底座。 (2)獨(dú)特鏡臂結(jié)構(gòu)。 (3)當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的聚光方 法。 卡夫(Cuff)顯微鏡 Chest顯微鏡 Cuff-Style顯微鏡Wales顯微鏡馬丁顯微鏡歷史上最豪華的顯微鏡:英

6、王GeorgeIII的銀顯微鏡。 在十八世紀(jì)單式顯微鏡取得了很大的發(fā)展,品種不斷推陳出新,出現(xiàn)了很多現(xiàn)代單式顯微鏡的雛形,其中最重要的是解剖鏡的發(fā)明。十八世紀(jì)解剖鏡的代表-植物標(biāo)本解剖鏡 十九世紀(jì)的顯微科學(xué)十九世紀(jì)的顯微科學(xué) 十九世紀(jì)，隨著工業(yè)革命的進(jìn)行，顯微科學(xué)也同其它學(xué)科一起飛速發(fā)展起來(lái)。其主要的原因是機(jī)械的使用使透鏡的質(zhì)量大大提高和光學(xué)的發(fā)展使顯微鏡的結(jié)構(gòu)更加符合光學(xué)原理。 在十九世紀(jì)中葉還出現(xiàn)了顯微攝影，這使得對(duì)微生物的記錄更加準(zhǔn)確。在十九世紀(jì)的顯微鏡中，比較具有代表性的 顯微鏡有: Ladd的學(xué)生顯微鏡 歷史上最精美的顯微鏡-Wenham的顯微鏡。 結(jié)構(gòu)新穎的水生生物顯微鏡。 Lad

7、d的學(xué)生顯微鏡 英國(guó)人WilliamLadd在1864年制造，采用了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的齒輪調(diào)焦齒輪調(diào)焦裝置 這個(gè)顯微鏡的鏡臂上多出了一個(gè)在前幾個(gè)世紀(jì)的顯微鏡上都看不到的東西-聚光鏡聚光鏡 十九世紀(jì)的顯微鏡是今天光學(xué)顯微鏡的雛形較早采用齒輪調(diào)焦裝置的顯微鏡是英國(guó)的Fixed-Mirror單眼顯微鏡 wenham顯微鏡由英國(guó)倫敦人FrancisWenham在1882年制造。有著當(dāng)時(shí)最為精巧先進(jìn)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和齒輪調(diào)焦系統(tǒng),聚光系統(tǒng)還有成像系統(tǒng) 。是十九世紀(jì)中性能最好的顯微鏡,也是歷史上最精美的顯微鏡 。結(jié)構(gòu)新穎的水生生物顯微鏡同時(shí)代的水生生物顯微鏡還有 Simple Aquatic Microscope

8、 同時(shí)代的其它單式顯微鏡同時(shí)代的其它復(fù)式顯微鏡早期的鏡身具有反光棱鏡的顯微鏡 Nachet偏振光顯微鏡 最早消除色差的顯微鏡之一最早的偏振光顯微鏡之一二十世紀(jì)的顯微科學(xué)二十世紀(jì)的顯微科學(xué) 由于人們?cè)谖锢?，?shù)學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域取得非常大的進(jìn)展，顯微鏡的質(zhì)量大大提高。各種新型的顯微鏡也應(yīng)運(yùn)而生。各種新技術(shù)也相繼出現(xiàn)。數(shù)字成像技術(shù)開(kāi)始了用計(jì)算機(jī)來(lái)處理傳送顯微影象的時(shí)代，使人們記錄顯微影象的方式又前進(jìn)了一步。二十世紀(jì)中比較具有代表性的顯微鏡JamesSwift與Son的雙目解剖顯微鏡同時(shí)代的解剖鏡還有:美國(guó)的Bausch和Lomb的解剖顯微鏡?，F(xiàn)代解剖顯微鏡的結(jié)構(gòu)都是以這個(gè)顯微鏡為模板。最經(jīng)典的復(fù)式顯

9、微鏡:Zeiss實(shí)驗(yàn)室顯微鏡 當(dāng)時(shí)與這種顯微鏡結(jié)構(gòu)相近的顯微鏡有:AndrewRoss的顯微鏡; Watson和Sons的顯微鏡。它們都是最早具有(物鏡)轉(zhuǎn)換器的顯微鏡。顯微攝影:新型的現(xiàn)代光學(xué)顯微鏡新型的現(xiàn)代光學(xué)顯微鏡 暗視野顯微鏡相差顯微鏡倒置顯微鏡熒光顯微鏡萬(wàn)能研究顯微鏡暗視野顯微鏡相差顯微鏡相差顯微鏡環(huán)形光闌環(huán)形光闌 相位板相位板 相差顯微鏡的基本原理：通過(guò)環(huán)形光闌和相位板把透過(guò)標(biāo)本的可見(jiàn)光的相位差（光程差）變成振幅差，從而提高了各種結(jié)構(gòu)間的對(duì)比度，使各種結(jié)構(gòu)變得清晰可見(jiàn)。 倒置顯微鏡 物鏡方向朝上，標(biāo)本放在物鏡上方，從下面觀察 樣品。適用于觀察培養(yǎng)皿中的樣品，廣泛適應(yīng)于 細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域。 使用相差技術(shù)的這種顯微鏡稱作相差倒置顯微鏡 熒光顯微鏡 優(yōu)點(diǎn)：成像對(duì)比強(qiáng)烈，色彩鮮艷，分辨率高，可以觀察到一般不可見(jiàn)的物質(zhì)（如DNA等分子）的分布情況等?，F(xiàn)廣泛用于免疫熒光技術(shù)和基因芯片技術(shù)。利用強(qiáng)烈的經(jīng)過(guò)慮光器過(guò)濾的激發(fā)光線（紫外光或藍(lán)紫光）激發(fā)標(biāo)本（經(jīng)過(guò)熒光染色或沒(méi)有）產(chǎn)生熒光進(jìn)行觀察的一種顯微鏡。熒光顯微鏡萬(wàn)能研究顯微鏡功能繁多：有明視野，暗視野，相差，偏振，微分干涉，熒光，顯微攝影等等，有的還具有顯微操作的功能。是一種高檔次的顯微鏡。萬(wàn)能研究顯微鏡 總觀光學(xué)顯微科學(xué)四百多年的歷史,顯微科學(xué)也得到了飛速發(fā)展