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電子顯微鏡問世——8月18日科學史上的今天

2018-08-20作者:科學π工作室, 編著編輯:書問閱讀



在提高顯微鏡的功能時,除了提高放大倍數外,還要提高分辨率,而提高分辨率的關鍵就是減小工作光波的波長。


1925年,德國柏林工業大學的研究生恩斯特·魯斯卡從1928年開始,在高壓技術研究所實習,專門研究高壓真空技術。他注意到了電子的波動性質,考慮到可見光波段的限制,有了用電子束代替光波實現顯微放大的想法。光學顯微鏡的鏡頭是用玻璃制作的,而電子顯微鏡因為工作物質的不同,鏡頭則是電磁線圈。


1931年4月,在導師馬克斯·科諾爾的指導下,魯斯卡研制出世界上第一臺用電子束工作的顯微鏡,這個并不被人看好的“雛形”卻奠定了電子顯微鏡的發展方向。1933年,魯斯卡以此寫出博士論文“關于電子顯微鏡的磁性鏡頭”,魯斯卡所創制的電子顯微鏡是透射式的,分辨率要比光學顯微鏡高出10000倍。


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1936年,魯斯卡來到西門子—哈爾斯克公司,在他的主持下,創建了電子顯微鏡工業研究所,并于當年研發出第一臺能批量生產的“西門子超級顯微鏡”,1938年8月18日獲得發明專利權并在1939年投入市場。魯斯卡還和弟弟赫爾穆特·魯斯卡共同把電子顯微鏡開拓到了生物和醫學領域。第二次世界大戰后,1949年魯斯卡為西門子公司開始生產電子顯微鏡,他們的產品擴及到了世界各地1200家客戶。


1950年,英國工程師查理斯·奧特雷(Charles Oatlay)制造出第一臺掃描隧道電子顯微鏡,把分辨率提高到了10-9米。


由于電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡的發現,魯斯卡、賓寧和海恩里希·羅雷爾共同分享了1986年的諾貝爾物理學獎。



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作者科學π工作室 編著
出版清華大學出版社
定價99元
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