4/7–電子顯微鏡首度成像

 

刊登日期:2022/4/5
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1664年,虎克(Robert Hooke)在英國皇家學會上展示他多年以來,一筆一畫地精細繪出顯微鏡下的世界。只見跳蚤、蝨子的纖毛畢露、蒼蠅的複眼結構清晰可辨,還有構成軟木的植物細胞也一一現身。十年之後,雷文霍克(Antoni van Leeuwenhoek)將顯微鏡的放大倍數提高到200倍,才發現原來在生活周遭潛藏著肉眼看不見的大千世界,包括微生物、精子、紅血球等。隨著顯微鏡不斷地改善,我們也一直往萬物的內部深入,但這樣的進程終於撞上了一堵牆,一堵無法翻越的高牆──可見光的波長限制。
 
根據物質波的公式,魯斯卡和教授克諾計算出當電子用75 kV的電場加速時,電子的波長只有可見光的十萬分之一,因此電子顯微鏡的解析度可達22奈米(2.2 × 10-10m),遠遠超越光學顯微鏡,那堵擋在人類前方的高牆如今終於有機會推倒了。
 
隨著技術的進步,如今電子顯微鏡已可放大達數百萬倍,並有不同原理的掃描式電子顯微鏡,成為物理、化學、生物、醫療等各種不同領域突飛猛進的重要關鍵。魯斯卡也於1986年與發明掃描穿隧式顯微鏡的兩位科學家一起獲頒諾貝爾物理獎。

 


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