【科學史上的今天】4/7 — 第一台電子顯微鏡

張貼日期：Apr 09, 2015 12:6:24 PM

【科學史上的今天】4/7 — 第一台電子顯微鏡

自從十六世紀末顯微鏡問世以來，人們才驚訝地發現，原來在生活周遭潛藏著肉眼看不見的大千世界。虎克看見排列整齊的植物細胞，雷文霍克發現水中充滿微生物；隨著顯微鏡不斷地改善，我們也一直往萬物的內部深入，但這樣的進程終於撞上了一堵牆，一堵無法翻越的牆──可見光的波長限制。

就像你無法用油漆刷子描出螞蟻的輪廓；當物體本身或是兩個物體之間的距離小於可見光波長的二分之一，無論顯微鏡的透鏡與照明可以做到如何完美的程度，看起來也只是模糊一團。白光的平均波長是 0.55 微米，因此 0.275 微米就是那道牆，就是光學顯微鏡無法突破的極限。想要飛越這道牆，只能另起爐灶，關鍵在於找到更短的波長。

科學的發現或發明往往源自於無心插柳。1928 年，還是大學生的魯斯卡（Ernst Ruska, 1906－1988）在教授 Mark Knoll 的指導下，研究如何利用陰極射線做出示波器。當時已經知道所謂陰極射線就是電子束，而且可以用磁場控制電子的飛行方向。然而要用電子束即時在螢光幕上畫出正確的波形，電磁線圈就得讓電子束精確的聚焦在特定的點上，就如同光束經過凸透鏡而聚焦在一點上；此時電磁線圈也就與凸透鏡一樣具有放大的效果。

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【科學史上的今天】4/7——第一台電子顯微鏡

圖片說明：魯斯卡（右） 與其教授 Mark Knoll 的電子顯微鏡

Photo Credit: Ernst Ruska Archiv e.V Source Fair Use Only