高科技与显微镜 [复制链接]

    【美《大众科学》文章】１７世纪，英国人霍克用他发明的光学显微镜观察到，一滴水竟含有２７０万个快速扭动的小生物。这是人类揭开微观世界的第一幕。
    人们为了提高显微镜的放大倍数，又发明了放大倍数为３０万，纵向分辨率０．０５埃米的电子显微镜。它是根据波长越短，显微镜的分辨率越小和电子波波长可以远比可见光波波长短的原理制作的。电子显微镜是２０世纪重大发明之一。电子显微镜的发明者恩·鲁斯卡因此获诺贝尔奖。
    本世纪８０年代兴起的扫描隧道电子显微镜可以检测在空气或液体中的有生命状态的样品。它的放大倍数达３００万以上，纵向分辨率为０．０１埃。
    科学家用扫描隧道电子显微镜看到了精美的单个原子结构图象，并探测到每个原子周围电子云的状态。扫描隧道电子显微镜的发明者于１９８６年获诺贝尔奖。１９８８年，美国科学家利用扫描隧道电子显微镜找到某些早产儿呼吸窒息的原因是肺上缺少一层生物膜。正常人肺部包着一层“波纹相”磷脂分子膜。人在呼吸时，肺得以张弛。
    利用扫描隧道电子显微镜，美国科学家证实介于晶体与非晶体之间存在一种准晶体。１９８９年，美国和中国科学家得到ＤＮＡ分子双螺旋结构的清晰图象。
    然而扫描隧道电子显微镜仍有其局限性。它的原理是量子隧道效应，所以不能检测非导体样品。
    于是光位移原子力显微镜应运而生。它应用的是激光反射原理，因而可用于非导体样品。
    光位移原子力显微镜有一个探头。对探头施加的力为一百万分之一克。探头在扫描时随样品表面原子结构的凸起和下凹发生位移，引起与探头相联的反射镜偏斜，使照射在镜上的激光束偏斜。点传感器不断接受光位移信号再放大，达到检测目的。已故著名物理学家理查德·范曼曾预言，如果有一天我们的技术发展到原子、分子水平，那么我们将得知各种物质的特性并制造出我们所需的任何一种物质。