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顯微鏡的發(fā)展綜述

2015-06-26 09:41:20
[導(dǎo)讀]在科學(xué)研究,工業(yè),醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域廣泛使用顯微鏡,因此顯微鏡的研究進展受到了極大的關(guān)注。本文對光學(xué)顯微鏡,電子顯微鏡及激光共焦顯微鏡的組成和成像原理做了分類介紹。

  顯微鏡是一種借助物理方法產(chǎn)生物體放大影像的儀器。最早發(fā)明于16 世紀(jì)晚期,至今已有四百多年的歷史?,F(xiàn)在,它已經(jīng)成為了一種極為重要的科學(xué)儀器,廣泛地用于生物、化學(xué)、物理、冶金、釀造、醫(yī)學(xué)等各種科研活動,對人類的發(fā)展做出了巨大而卓越的貢獻。隨著現(xiàn)代光電子技術(shù)和計算機的高速發(fā)展,顯微測量技術(shù)在工業(yè)、國防、科技均得到了廣泛應(yīng)用。本文就對顯微鏡的發(fā)展及分類作個概述。顯微鏡的歷史,光學(xué)是研究光波傳播規(guī)律的科學(xué),而顯微鏡的發(fā)展是在對光學(xué)的研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。我國春秋時的《墨經(jīng)》和古希臘學(xué)者歐幾里德的《反射光學(xué)》都對光學(xué)的研究有所記載,后來經(jīng)過伽利略、牛頓、惠更斯、菲涅耳、夫瑯和費、麥克斯韋、愛因斯坦等科學(xué)家的努力,光學(xué)已發(fā)展成為物理學(xué)中一門極為重要的基礎(chǔ)學(xué)科,形成了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論方法及實驗方法。 研究光的一個分支便是光學(xué)儀器———顯微鏡。最初顯微鏡產(chǎn)生于十六世紀(jì)末期, 十七世紀(jì)發(fā)明了光學(xué)顯微鏡,后來被用來發(fā)現(xiàn)細(xì)菌及細(xì)胞。二十世紀(jì)三十年代,Lebdeff(萊比戴衛(wèi))設(shè)計出第一架干涉顯微鏡,隨后Zernicke(卓尼克)發(fā)明了相位差顯微鏡。二十世紀(jì)五十年代,Nomarski(諾馬斯基)發(fā)明了干涉相位差光學(xué)系統(tǒng),并以此設(shè)計出諾馬斯基顯微鏡。二十世紀(jì)末期,產(chǎn)生了共軛焦顯微鏡,并得到了廣泛應(yīng)用。在光學(xué)快速發(fā)展的同時,電子學(xué)也得以迅速發(fā)展,二十世紀(jì)三十年代,德國的Bruche 和Johannson 制造出了第一宋菲君型傳頭式電子顯微鏡,隨后Ruska 發(fā)明了第一部磁場型傳頭式電子顯微鏡(TEM)。掃描式電子顯微鏡(SEM)在二十世紀(jì)六十年代才出現(xiàn)。顯微鏡的分類,顯微鏡主要是由物鏡和目鏡組成,物鏡的焦距很短,目鏡的焦距很長。物鏡的作用是得到物體放大實像,目鏡的作用是將物鏡所成的實像作為物體進一步放大為虛像。顯微鏡中通過聚光鏡照亮標(biāo)本,再通過物鏡成像,經(jīng)過目鏡放大,最后通過眼睛的晶狀體投影到視網(wǎng)膜。顯微鏡按工作原理和它的組成結(jié)構(gòu)可分為光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡。光學(xué)顯微鏡,光學(xué)顯微鏡的成像原理是以光為介質(zhì),利用可見光照射在物體的表面,造成了局部散射或反射來形成不同的對比,然后再對被物體調(diào)制了的信息進行解調(diào)便可得物體的空間信息。光學(xué)顯微鏡又分為傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡和近場顯微鏡。傳統(tǒng)的遠場光學(xué)顯微鏡的分辨能力一直局限于它的波長λ 或孔徑nsinθ 參數(shù)的大小, 而近場光學(xué)顯微鏡的工作方式是將小于波長的超分辨極限的精細(xì)結(jié)構(gòu)和起伏的信息從近場區(qū)的電磁場(隱失場)獲取, 然后再將含該信息的隱失場變換為可進行能量輸送的傳播場,使放在遠處的探測場和成像器件可以接受到隱含在隱失場中的超分信息,從而進行測量。

   它的工作原理是,當(dāng)發(fā)生光衍射現(xiàn)象時,利用光的可逆性,即光的傳播方向反轉(zhuǎn)時,光將沿入射的途徑逆向傳播.故用含有超分辨信息的隱失波照射具有小于波長的精細(xì)結(jié)構(gòu)或空間起伏的物體, 如光柵,小孔, 則這些光柵或小孔可把隱失波轉(zhuǎn)換成含有超分辨信息的傳導(dǎo)播,為遠處探測器所接受。故它的核心部件是近場探測的小孔裝置,常用的探針有小孔探針,無空探針,等離子激元探針。近場顯微鏡的特點是樣品照明和樣品收集這兩者必須至少有一個是工作在近場,而傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡兩者都工作在遠場;近場顯微鏡采取的是網(wǎng)絡(luò)狀掃描成像的方法。常用的近場顯微鏡有掃描隧道顯維鏡和原子力顯微鏡。電子顯微鏡,電子顯微鏡的成像原理是根據(jù)電子光學(xué)原理, 以電子束為介質(zhì),用電子束和電子透鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光束和光學(xué)透鏡。電子顯微鏡利用電磁場偏折、聚焦電子及電子與物質(zhì)作用所產(chǎn)生散射之原理來研究物質(zhì)構(gòu)造及細(xì)微結(jié)構(gòu)的精密儀器。

   在應(yīng)用激勵機制管理時, 學(xué)校管理者要充分考慮政策因素和學(xué)校自身條件。在學(xué)校人事、經(jīng)費都受到較大制約的今天,物質(zhì)激勵應(yīng)適度、有梯度。同時應(yīng)努力做到精神激勵與物質(zhì)激勵有機統(tǒng)一,使精神鼓勵與適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)待遇相結(jié)合,真正實現(xiàn)“有名有利”“名利雙收”。激勵方法具有多重性,因此,激勵并不全是鼓勵,它也包括許多負(fù)激勵措施,如淘汰激勵、降職激勵。淘汰激勵是一種懲罰性控制手段,按照激勵中的強化理論,激勵可采用處罰方式,即利用帶有強制性、威脅性的控制技術(shù),如批評、降級、降薪、淘汰等來創(chuàng)造一種令人不快或帶有壓力的條件,以否定某些不符合要求的行為,從而實現(xiàn)“剛?cè)?/span>相濟”的管理目的。學(xué)校管理者應(yīng)視不同對象、時機、地點,科學(xué)運用多種激勵方法,相互交叉、滲透,激發(fā)教師職業(yè)道德修養(yǎng)和規(guī)范職業(yè)行為的激情,不斷提高師德水平。美國心理學(xué)家A·H·馬斯洛的激勵理論表明: 激勵是一種動態(tài),它處在一步一步地連續(xù)地發(fā)展變化之中?,F(xiàn)代管理理論認(rèn)為激勵機制是一個永遠開放的系統(tǒng),要隨著時代、環(huán)境的變化而不斷變化。人的行為是受不斷變化的各種需要所支配的,當(dāng)?shù)蛯哟蔚男枰玫綕M足后,就要上升到較高層次的需要。因此,我們要為教師不斷建立新目標(biāo),滿足其新的合理的需要,激勵他們在教育征途中不斷求索進取。





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   顯微鏡是一種借助物理方法產(chǎn)生物體放大影像的儀器。最早發(fā)明于16 世紀(jì)晚期,至今已有四百多年的歷史?,F(xiàn)在,它已經(jīng)成為了一種極為重要的科學(xué)儀器,廣泛地用于生物、化學(xué)、物理、冶金、釀造、醫(yī)學(xué)等各種科研活動,對人類的發(fā)展做出了巨大而卓越的貢獻。隨著現(xiàn)代光電子技術(shù)和計算機的高速發(fā)展,顯微測量技術(shù)在工業(yè)、國防、科技均得到了廣泛應(yīng)用。本文就對顯微鏡的發(fā)展及分類作個概述。顯微鏡的歷史,光學(xué)是研究光波傳播規(guī)律的科學(xué),而顯微鏡的發(fā)展是在對光學(xué)的研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。我國春秋時的《墨經(jīng)》和古希臘學(xué)者歐幾里德的《反射光學(xué)》都對光學(xué)的研究有所記載,后來經(jīng)過伽利略、牛頓、惠更斯、菲涅耳、夫瑯和費、麥克斯韋、愛因斯坦等科學(xué)家的努力,光學(xué)已發(fā)展成為物理學(xué)中一門極為重要的基礎(chǔ)學(xué)科,形成了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論方法及實驗方法。 研究光的一個分支便是光學(xué)儀器———顯微鏡。最初的顯微鏡產(chǎn)生于十六世紀(jì)末期, 十七世紀(jì)發(fā)明了光學(xué)顯微鏡,后來被用來發(fā)現(xiàn)細(xì)菌及細(xì)胞。二十世紀(jì)三十年代,Lebdeff(萊比戴衛(wèi))設(shè)計出第一架干涉顯微鏡,隨后Zernicke(卓尼克)發(fā)明了相位差顯微鏡。二十世紀(jì)五十年代,Nomarski(諾馬斯基)發(fā)明了干涉相位差光學(xué)系統(tǒng),并以此設(shè)計出諾馬斯基顯微鏡。二十世紀(jì)末期,產(chǎn)生了共軛焦顯微鏡,并得到了廣泛應(yīng)用。在光學(xué)快速發(fā)展的同時,電子學(xué)也得以迅速發(fā)展,二十世紀(jì)三十年代,德國的Bruche 和Johannson 制造出了第一宋菲君型傳頭式電子顯微鏡,隨后Ruska 發(fā)明了第一部磁場型傳頭式電子顯微鏡(TEM)。掃描式電子顯微鏡(SEM)在二十世紀(jì)六十年代才出現(xiàn)。

   顯微鏡的分類顯微鏡主要是由物鏡和目鏡組成,物鏡的焦距很短,目鏡的焦距很長。物鏡的作用是得到物體放大實像,目鏡的作用是將物鏡所成的實像作為物體進一步放大為虛像。顯微鏡中通過聚光鏡照亮標(biāo)本,再通過物鏡成像,經(jīng)過目鏡放大,最后通過眼睛的晶狀體投影到視網(wǎng)膜。顯微鏡按工作原理和它的組成結(jié)構(gòu)可分為光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡。光學(xué)顯微鏡,光學(xué)顯微鏡的成像原理是以光為介質(zhì),利用可見光照射在物體的表面,造成了局部散射或反射來形成不同的對比,然后再對被物體調(diào)制了的信息進行解調(diào)便可得物體的空間信息。光學(xué)顯微鏡又分為傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡和近場顯微鏡。傳統(tǒng)的遠場光學(xué)顯微鏡的分辨能力一直局限于它的波長λ 或孔徑nsinθ 參數(shù)的大小, 而近場光學(xué)顯微鏡的工作方式是將小于波長的超分辨極限的精細(xì)結(jié)構(gòu)和起伏的信息從近場區(qū)的電磁場(隱失場)獲取, 然后再將含該信息的隱失場變換為可進行能量輸送的傳播場,使放在遠處的探測場和成像器件可以接受到隱含在隱失場中的超分信息,從而進行測量。

   它的工作原理是,當(dāng)發(fā)生光衍射現(xiàn)象時,利用光的可逆性,即光的傳播方向反轉(zhuǎn)時,光將沿入射的途徑逆向傳播.故用含有超分辨信息的隱失波照射具有小于波長的精細(xì)結(jié)構(gòu)或空間起伏的物體, 如光柵,小孔, 則這些光柵或小孔可把隱失波轉(zhuǎn)換成含有超分辨信息的傳導(dǎo)播,為遠處探測器所接受。故它的核心部件是近場探測的小孔裝置,常用的探針有小孔探針,無空探針,等離子激元探針。近場顯微鏡的特點是樣品照明和樣品收集這兩者必須至少有一個是工作在近場,而傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡兩者都工作在遠場;近場顯微鏡采取的是網(wǎng)絡(luò)狀掃描成像的方法。常用的近場顯微鏡有掃描隧道顯維鏡和原子力顯微鏡。








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