显微镜

光学显微镜
使用	小型样品的观察
知名实验	生物细胞的发现
发明者	汉斯·李普希; 查哈里亚斯·杨森（英语：Zacharias Janssen）
相关事物	显微镜; 电子显微镜

显微镜是可以将肉眼不可见之物的影像放大的工具。

**现代体视显微镜的光学设计**:
A - 物镜 B - 伽利略望远镜（*rotating objectives*）
C - 缩放控制D - 内部物镜E - 棱镜
F - 中继透镜 G - 分划板H - 接目镜

日常用语中之显微镜多指光学显微镜，放大倍率和清析度（聚焦）为显微镜重要因素。

显微镜的类型有许多。最常见的（和第一个被发明的）是光学显微镜，其他主要的显微镜类型包括电子显微镜、扫描探针显微镜等。

历史

在显微镜发明以前，人们通过瘟疫、腐烂等自然现象察觉到一种生物的存在，但人们无法直接观察到微生物。显微镜的出现提高了人类对微生物的认识并对医学发展做出了贡献。

显微镜的发展史相当复杂，以下仅介绍其中最重要的部分：

现代意义的显微镜一般认为是在1590年由荷兰人扎哈李斯·杨森（Zacharis Janssen）及其子或汉斯·利伯希所发明的。意大利科学家伽利略在1611年通过显微镜观察到一种昆虫后，第一次对它的复眼进行了描述。

十五世纪时，罗伯特·胡克运用显微镜发现了死亡的软木细胞。

后来，安东尼·方·列文虎克改良了显微镜并成功观察、发现到微生物的存在。

用途

显微镜的主要用途是观察肉眼或放大镜无法、难以观测的微小物体。显微镜在生物学和刑侦学界被广泛使用。

物质成分分析
矿物质分析
观察分子、中子、原子
观察细胞、基因、细菌、病毒
金相分析
集成电路生产中各种检测。
电子器件检测，如晶振、连接器、液晶屏扽。

种类

显微镜种类

下文并未把所有种类显微镜列表，只是简介较知名的类型。其他尚有像紫外线显微镜、X光显微镜、场离子显微镜等，仅用于较专门需要而开发的，少量生产的特种用途显微镜。

光学显微镜

光学显微镜的基本结构（二十世纪90年代）：

1.目镜（又称为接目镜或眼透镜）
2.物镜转换器
3. 物镜
4.粗调旋钮
5.微调旋钮
6.载物台
7. 光源
8.光阑和聚光器
9.推进器（又称为推片器）

光学显微镜的基本结构（二十世纪初期）：

1.目镜（又称为接目镜或眼透镜）
2.物镜转换器
3. 物镜
4.粗调旋钮
5.微调旋钮
6.载物台
7. 反光镜
8.光阑和聚光器

利用透镜放大物像送到眼睛或成像仪器，分辨率大约为一微米，可以看到细胞大小的物品。一般来说显微镜大都是指光学显微镜，光学显微镜依设计的不同，又可分为正立显微镜、倒立显微镜（又称倒置显微镜）和解剖显微镜（又称实体显微镜或立体显微镜）；又有偏光显微镜：又称为岩石显微镜、矿物显微镜或金属显微镜，用以观察岩石、矿物及金属表面，是利用光的不同性质（偏光）而做成的；相衬显微镜：观察变形虫、草履虫等透明生物时，所使用的显微镜。它的特殊装置可以将光透过生物体所产生的偏差，改变为明暗不同；又结合光学显微镜并利用激光光作为光源，以达到特殊观察需求的有共聚焦显微镜（又译作共轭焦显微镜）。

电子显微镜

体视显微镜

在20世纪初的一种光学显微镜显著替代被开发，利用电子而不利用光线来产生图像。于1931年，恩斯特·鲁斯卡（Ernst Ruska）开始开发第一个电子显微镜- 透射电子显微镜（TEM）。透射电子显微镜的工作原理和光学显微镜有相同的原理，但在使用光的地方用电子代替，在使用玻璃透镜的地方用电磁铁代替。使用电子而不是光线允许更高的分辨率。

紧接着透射电子显微镜的开发，是马克斯·诺尔（英语：Max Knoll）在1935年开发的扫描电子显微镜（SEM）。^[1]

不使用光线而利用电子流来照射标本来观察的显微镜。由于电子用肉眼看不出，因此就使电子透过观察材料，而映在涂有萤光剂的板上，这种方法称为穿透式电子显微镜。另一种方法是以电流在观察材料的表面移动，然后使观察材料所放出的二次电子流映在真空管上，以这种方式观察的称为扫描式电子显微镜。穿透式电子显微镜可放大80万倍，可以看出分子的形象；扫描式电子显微镜可用以观察立体的表面，放大倍率约20万倍。电子显微镜分为透射电子显微镜、能量过滤透过式电子显微镜、扫描电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、扫描透射电子显微镜等类型。某些电子显微镜甚至能看到单一原子。原理：物质波理论告诉我们，电子也具有波动性质，所以可以用类似光学显微镜的原理，做成显微镜。不一样的是，这里将凸透镜改成磁铁，由于电子的波长比可见光短，所以他可以比光学显微镜“看”到更小的东西，如：病毒。

扫描探针显微镜

是机械式地用探针在样本上扫描移动以探测样本影像的显微镜。

扫描隧道显微镜

STM用来看金属表面，它是利用量子物理的穿隧效应。古典物理认为，物质不能穿过位垒，但量子物理告诉我们：物质有机会穿过位垒，而他穿过位垒的几率和位垒的宽度有关。利用一通电的针状物体，靠近金属表面，则电场使电子附近的位能出现位垒形式，此时就有机会观测到跑出金属表面的电子，再利用穿过位垒的几率和位垒的宽度有关的特性，就可以推出针到金属表面的距离，因此可"看"到金属表面，但这个看到金属表面其实是看到金属表面的dangling bond也就是电子，也是因为通常金属表面每颗原子会有一个dangling bond，所以严格上来讲只能说是看到原子上电子来当作看到原子，严格上来讲并不是直接"看"到原子。