1、纳米材料的眼睛华南理工大学化学与化工学院彭 峰2010.01.27自有人类文明以来，人们就一直为探索微观世界的奥秘而不懈的努力。眼睛的延续 看得更远、更细！ Consider a human handHow Big is a Nanometer? white blood cellskinDNA atomsnanoscaleSource: http:/ 光学显微镜是一种利用透镜产生光学放大效应的显微镜 在接下来的两个世纪中，复合式显微镜得到了充分的完善，例如人们发明了能够消除色差（当不同波长的光线通过透镜的时候，它们折射的方向略有不同，这导致了成像质量的下降）和其他光学误差的透镜组。与 19世纪
2、的显微镜相比，现在我们使用的普通光学显微镜基本上没有什么改进。 原因很简单：光学显微镜已经达到了分辨率的极限。 如果仅仅在纸上画图，你自然能够 “制造 ”出任意放大倍数的显微镜。但是光的波动性将毁掉你完美的发明。即使消除掉透镜形状的缺陷，任何光学仪器仍然无法完美的成像。 光在通过显微镜的时候要发生衍射 简单的说，物体上的一个点在成像的时候不会是一个点，而是一个衍射光斑。如果两个衍射光斑靠得太近，你就没法把它们分辨开来。显微镜的放大倍数再高也无济于事了。对于使用可见光作为光源的显微镜， 它的分辨率极限是 0.2微米 。任何小于 0.2微米的结构都没法识别出来。 提高显微镜分辨率的途径之一就是设法
3、减小光的波长，或者，用电子束来代替光。根据德布罗意的物质波理论，运动的电子具有波动性，而且速度越快，它的 “波长 ”就越短。如果能把电子的速度加到足够高，并且汇聚它，就有可能用来放大物体。 1938年，德国工程师 Max Knoll和 Ernst Ruska制造出了世界上第一台透射电子显微镜（ TEM）。 1952年，英国工程师 Charles Oatley制造出了第一台扫描电子显微镜（ SEM）。电子显微镜是 20世纪最重要的发明之一。由于电子的速度可以加到很高，电子显微镜的分辨率可以达到纳米级（ 10-9m）。很多在可见光下看不见的物体 例如病毒 在电子显微镜下现出了原形。电子显微镜电子显微镜下的蚊子
