1978年,一種新型顯微鏡的靈感,在一次談話(huà)中產(chǎn)生了

1978年，一種新型顯微鏡的靈感，在一次談話(huà)中產(chǎn)生了。一天，IBM公司蘇黎世實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家羅雷爾向德國(guó)研究生賓尼希介紹他們實(shí)驗(yàn)室的表面物理研究計(jì)劃。31歲的賓尼希提出，可以用隧道效應(yīng)來(lái)研究表面現(xiàn)象啊！羅雷爾對(duì)他的想法很有興趣。于是，1978年底，羅雷爾就邀請(qǐng)賓尼希來(lái)到蘇黎世，一起研制利用隧道效應(yīng)的顯微鏡。賓尼希和羅雷爾克服了重重困難，終于在1981年研制出掃描隧道顯微鏡。它是顯微技術(shù)的又一個(gè)革命性的進(jìn)展，放大倍數(shù)達(dá)到數(shù)千萬(wàn)倍。這種新型顯微鏡的革命性表現(xiàn)在，它是借助隧道效應(yīng)研究材料表面。因此，它不使用透鏡，對(duì)樣品無(wú)破壞性，而且可以獲得三維圖像。

掃描隧道顯微鏡分辨率極高

掃描隧道顯微鏡分辨率極高，水平方向達(dá)到0.2納米，垂直方向更達(dá)到0.001納米，可以給出樣品表面原子尺度的信息。我們知道，一個(gè)原子的典型線(xiàn)度是0.3納米。對(duì)于單個(gè)原子成像來(lái)說(shuō)，這樣的分辨率已經(jīng)是足夠了。掃描隧道顯微鏡的發(fā)明，促進(jìn)了生物科學(xué)、表面物理、半導(dǎo)體材料和工藝、化學(xué)作用的研究。掃描隧道顯微鏡技術(shù)還在繼續(xù)發(fā)展。例如，為了彌補(bǔ)掃描隧道顯微鏡只能對(duì)導(dǎo)體和半導(dǎo)體進(jìn)行成像和加工這個(gè)缺陷，研制出能在納米尺度對(duì)絕緣體進(jìn)行成像和加工的原子力顯微鏡。

顯微鏡的發(fā)展是現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)之一

從光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡到掃描隧道顯微鏡，顯微術(shù)與近現(xiàn)代科學(xué)結(jié)伴同行，走過(guò)了400多年的歷程。顯微鏡陪伴伽利略、牛頓、麥克斯韋、愛(ài)因斯坦一路走來(lái)。顯微鏡發(fā)展的歷史，是科學(xué)革命的歷史，是技術(shù)創(chuàng)新的歷史，是制造技術(shù)發(fā)展的歷史。顯微鏡是人類(lèi)科學(xué)、技術(shù)、工程活動(dòng)的和諧產(chǎn)物。像科學(xué)史一樣，顯微鏡發(fā)展史是一面鏡子，給我們?cè)S多深刻的啟發(fā)。 顯微鏡幫助我們看清物體微觀尺度的面貌。有了顯微鏡，人類(lèi)不僅可以研究微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律，而且在更小的尺度下，發(fā)現(xiàn)了另類(lèi)的賞心悅目的美。顯微鏡既是真善美融合統(tǒng)一的產(chǎn)物，又是真善美融合統(tǒng)一的“證人”。 可以說(shuō)，顯微鏡的發(fā)展是現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)之一。顯微鏡在孩子學(xué)習(xí)科學(xué)中的作用，就像地圖儀在孩子學(xué)地理中的作用。 有了顯微鏡，孩子就等于有了打開(kāi)另一個(gè)世界的大門(mén)，他就開(kāi)始學(xué)會(huì)觀察身邊的萬(wàn)物。而觀察就是科學(xué)的步。