宏观宇宙有多大,微观世界有多小(6)
2023-04-27 来源:飞速影视
就在薛定谔方程问世的同一年,德国科学家布施便提出了:轴对称电磁场对电子束具有类似光波透镜聚集的效应。
1929年,德国物理学家恩斯特·鲁斯卡应用这些原理制成了世界上首个只有单一透镜的电子显微镜(仅能放大十几倍)。
自此,人类打开原子世界的“大门”便没有了任何障碍。
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实际上,当恩斯特·鲁斯卡发明的电子显微镜面世之后,其观测分辨率根本不尽如人意,甚至还远不如光学显微镜。可是当鲁斯卡(1933年)对这个电子显微镜进行改良之后,其分辨率便达到了50纳米(估算),这个成绩在今天也能轻轻松松超过最高端的光学显微镜。
需要注意的是,电子显微镜的发展核心并不是要将目标放大到更高的倍数,而是要增加分辨目标细微结构的能力。
也就是说,即便能把目标放大几百万倍,可是看不清结构也是万般皆无用。
1959年,物理大师费曼便一语中的地指出:“如果我们能够最终发展出对我们所制备及要制备的物质进行原子水平观测能力的话,对解决化学及生物学问题将有巨大的助益,而我相信这一能力的实现是不可避免的。”
而此时的电子显微镜的分辨率已从初期的几十纳米大幅提高至约1纳米,超过了光学显微镜极限分辨率200倍,但距离真正的原子分辨率0.1纳米还有0.9纳米之遥。这区区的0.9纳米又耗费了科学家们近50年的时间才最终实现。
这期间,科学家们也并不是一无所获,1956年,英国的蒙特发表了首例薄晶体条纹像,其可分辨间距为1.2纳米。
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