【汉宁·科普】清明：五花八门的显微镜

清明，是春季的第五个节气。该节气常与农事相关，寓意着天朗气清、万物皆显；而清明节日，也以扫墓祭祖为人所知，因此清明这个节气兼具了反映自然和人文内涵。

本次的节气科普，我们来了解各式各样的显微镜。

从宏观到微观，我们要如何探索微观世界？依靠科技的发展，人们已经掌握了“判断一枚看似干净的大头针针头上是否有细菌”的方法，那就是——显微镜。

17世纪70年代，列文虎克用其制作的高倍显微镜首次对微生物进行了观察，他也是公认的显微镜之父。

图源：Brock Biology of Microorganisms

显微镜可以用来观察肉眼无法看清的微小物体结构，已广泛应用于物理、生物和材料等科学领域的研究中。

显微镜主要分为光学显微镜和电子显微镜。直径0.2um的物体是大多数光学显微镜的观察极限，而电子显微镜为小于0.2um的物体以及细胞的亚显微结构的观察创造了可能。

显微镜的分辨率比较

图源：Microbiology- Principles and Explorations

光学显微镜

光学显微镜技术是指利用借助可见光成像的显微镜来观察标本。普通光学显微镜的构造主要包含三部分：机械部分、照明部分和光学部分。

图源：Brock Biology of Microorganisms

随着现代技术的发展和人们对显微镜要求的提高，光学显微镜的技术也得到不断的创新。

目前的光学显微镜有多种分类方法：

这也就是我们在市场上看到的五花八门的显微镜的缘由，其中最常见的有生物显微镜、荧光显微镜、倒置显微镜、体视显微镜等。

电子显微镜以电子束作为光源。由于电子的波长大大小于可见光，电子显微镜的分辨率相对于光学显微镜显著提高，目前已经可以超过50皮米（1皮米等于千分之一纳米）。

透射电子显微镜和扫描电子显微镜是两类最常见的电子显微镜。

更为先进的扫描隧道显微镜和原子力显微镜则能让我们看到实际分子，甚至单个原子的真实图像。