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光影下的显微之花:光学显微镜的发明

导读: 胡克在他利用显微镜所作的研究工作中,基本上一直都使用复式显微镜。但后人根据他所留下的手绘精美显微图,例如图(b)所示的跳蚤图考证出胡克肯定也使用了简式显微镜……

  胡克在他利用显微镜所作的研究工作中,基本上一直都使用复式显微镜。但后人根据他所留下的手绘精美显微图,例如图(b)所示的跳蚤图考证出胡克肯定也使用了简式显微镜,因为那时候的复式显微镜分辨率尚未达到能够分辨出胡克所绘显微图中的很多细节的程度。但毋庸置疑,胡克更喜欢使用复式显微镜。

  他在1679年的一次题为‘Microscopium’(显微学)的讲座中解释了他的理由:“我发现使用简式显微镜对眼睛伤害很大,损害视力,这就是我一直不使用简式显微镜的原因。尽管它的确具有与复式显微镜相仿的放大功能,并且能提供比复式显微镜更清晰可辨的成像。如果观察者的眼睛受得了的话,用简式显微镜能做出比复式显微镜更好的发现。因为比起复式显微镜,简式显微镜的色差小”。这段话里点出了一个重要的事实,即在胡克所处的17世纪末,多透镜的复式显微镜在成像上并不比单透镜的简式显微镜更好,甚至反倒更差。胡克也提到了原因,是透镜色差在作怪。事实上,玻璃透镜的色差与球差是历史上曾经阻碍显微镜技术发展的两大拦路虎。显微镜发展史的一个重要部分,就是克服色差与球差,这一点我们将在下一节介绍。胡克这段话还提到了用简式显微镜可以做出很好的发现,他的话是有所指的,指的就是同时期的荷兰人列文虎克自1673年开始的一系列使用简式显微镜所做出的非比寻常的发现。

  列文虎克(图)1632年出生于荷兰代尔夫特市的一个手工业者家庭。他没怎么受过正规的科学教育,年轻时做过布店学徒,后来自己开店经营布料生意,以后还在市里兼任过职员,收入倒是有保障,吃喝不愁的。业余时间里,他逐渐对制作放大镜和显微镜产生了兴趣。但直到他快40岁时,才开始真正加入显微研究领域。他使用自己制造的简式显微镜进行微观研究,首先研究兔子耳朵及青蛙腿部的血管网络并肯定了意大利人马尔比基的血液循环发现。在他的观察过程中,他总是将样品固定在显微镜上,一天之内,每隔一段时间观察一遍。一星期后,再观察有何变化,一个月后再观察。因为要观察样品持续的变化,所以每个样品一旦固定在显微镜上之后,就不再取下,为此要再制造一个新显微镜用来研究新样品。所以他一生中制造显微镜片达500之多。

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