列文虎克究竟发明了什么？为何他会是第一个看到细菌的人?

列文虎克究竟发明了显微镜，是第一个看到细菌的人。在显微镜没有问世之前人类对于微观世界没有太清晰的了解，微观世界一直都是人们当中想象的世界，更没有人发现细菌的存在，不清楚细菌的生理结构是什么原理，列文虎克的发明正是打破了科学上的障碍，打破了医学上的藩篱，显微镜现在已经是医学上经常使用的一种医学器具，当年列文虎克发明的显微镜已经成为了那个时代最重要的工具。

列文虎克有一段非常悲惨的童年经历，16岁的时候他就已经生长在一个单亲家庭。而且他上学的时候学习成绩也不好，最终被学校退学，他自己都快放弃了人生的希望，更没有人看好他，列文虎克在一家眼镜店打短工来维持自己和家庭的生活，但是列文虎克也有着自己的梦想，他希望成为一名医学家来挽救更多患者的生命，他对眼镜有极其特殊的情感，当时凸透镜放大成像的原理已经公诸于世，列文对于这一现象也非常感兴趣，借着自己在眼睛边打工的机会，渴望用自己双手磨出光匀透亮的镜片。

有了自己热爱的事业和奋斗的目标，列文已经忘记了生活的艰辛。白天在眼镜店辛勤的劳动，晚上利用业余时间不断的打磨自己手中的眼镜片，他希望带领人类进入到自己的微观世界当中，进入到自己的理想世界当中。他终于磨制出了能将物体放大200倍的镜片，这一重大的发明也让人类认识到了他们没有见过的世界。

列文虎克一直在致力于显微镜的发明，他从来没有放弃过心中的世界。1674年发明了世界上第一台光学显微镜，让世界都为之震惊的显微镜问世。 

显微镜是16世纪末期荷兰人亚斯·詹森发明的。

1、开始在科学上使用显微镜。第一个是意大利科学家伽利略。他通过显微镜观察到一种昆虫后，第一次对它的复眼进行了描述。第二个是荷兰亚麻织品商人列文胡克（1632年-1723年），他自己学会了磨制透镜。他第一次描述了许多肉眼所看不见的微小植物和动物。

2、1931年，恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜，使生物学发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫米那样小的物体。1986年他被授予诺贝尔奖。

3、显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。

4、显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达波长的1/2，国内显微镜机械筒长度一般是160毫米，其中对显微镜研制，微生物学有巨大贡献的人为列文虎克、荷兰籍。

显微镜作用：

光学显微镜是精密的光学仪器，用于微观物质的观察(包括精密零件、动植物细胞、细菌等)。

主要用途

显微镜被用来放大微小物体的图像。一般应用于生物、医药、微观粒子等观测。

(1)利用微微动载物台之移动，配全目镜之十字座标线，作长度量测。

(2)利用旋转载物台与目镜下端之游标微分角度盘，配全合目镜之址字座标线，作角度量测，令待测角一端对准十字线与之重合，然再让另一端也重合。

(3)利用标准检测螺纹的节距、节径、外径、牙角及牙形等尺寸或外形。

(4)检验金相表面的晶粒状况。

(5)检验工件加工表面的情况。

(6)检测微小工件的尺寸或轮廓是否与标准片相符。

扩展资料：

显微镜的维护

（1）防潮如果室内潮湿，光学镜片就容易生霉、生雾。镜片一旦生霉，很难除去。显微镜内部的镜片由于不便擦拭，潮湿对其危害性更大。

机械零件受潮后，容易生锈。为了防潮，存放显微镜时，除了选择干燥的房间外，存放地点也应离墙、离地、远离湿源。显微镜箱内应放置1～2袋硅胶作干燥剂。并经常对硅胶进行烘烤。在其颜色变粉红后，应及时烘烤，烘烤后再继续使用。

（2）防尘光学元件表面落入灰尘，不仅影响光线通过，而且经光学系统放大后，会生成很大的污斑，影响观察。灰尘、砂粒落入机械部分，还会增加磨损，引起运动受阻，危害同样很大。因此，必须经常保持显微镜的清洁。

（3）防腐蚀 显微镜不能和具有腐蚀性的化学试剂放在一起。如硫酸、盐酸、强碱等。

（4）防热 防热的目的主要是为了避免热胀冷缩引起镜片的开胶与脱落。

（5）请勿触碰尖锐的物品，如铁钉、针等。

（6）非相关人员请勿随意动用。

-显微镜

人类探索微小世界的成果有：利用显微镜发现细菌、病毒、抵抗疾病；克隆生物；利用微生物酿酒、发面、制作酱油、醋、酸奶等；利用微生物处理垃圾和污水等等。

人类探索微小世界知道有的微生物对人有益，利用它们可以改善我们的生活。比如酿酒，制作酱油、醋、霉豆腐、泡菜、奶品、面包、馒头、腊肉等都要依靠微生物。

微生物

微生物包括:细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，与人类关系密切。涵盖了有益跟有害的众多种类，广泛涉及食品、医药、工农业、环保、体育等诸多领域。

在中国大陆地区及台湾的教科书中，均将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体。

有些微生物是肉眼可以看见的，像属于真菌的蘑菇、灵芝、香菇等。还有微生物是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的"非细胞生物"，但是它的生存必须依赖于活细胞。

显微镜是人类20世纪最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。

显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里，人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病。

最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者是亚斯·詹森,荷兰眼镜商，或者另一位荷兰科学家汉斯·利珀希，他们用两片透镜制作了简易的显微镜，但并没有用这些仪器做过任何重要的观察。

后来有两个人开始在科学上使用显微镜。第一个是意大利科学家伽利略。他通过显微镜观察到一种昆虫后，第一次对它的复眼进行了描述。第二个是荷兰亚麻织品商人列文虎克（1632年-1723年），他自己学会了磨制透镜。他第一次描述了许多肉眼所看不见的微小植物和动物。

1931年，恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜，使生物学发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫米那样小的物体。1986年他被授予诺贝尔奖。

扩展资料：

成像的原理：

1、光学显微镜

光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜，焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影仪的镜头，物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜，该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。

经显微镜到人眼的物体都成倒立放大的虚像。反光镜用来反射，照亮被观察的物体。反光镜一般有两个反射面：一个是平面镜，在光线较强时使用；一个是凹面镜，在光线较弱时使用，可会聚光线。

2、电子显微镜

电子显微镜是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。

电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代，透射式电子显微镜的分辨率约为03纳米(人眼的分辨本领约为01毫米)。

现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍，而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍，所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。

显微镜的保养

1、显微镜在从木箱中取出或装箱时，右手紧握镜臂，左手稳托镜座，轻轻取出。不要只用一只手提取，以防显微镜坠落，然后轻轻放在实习台上或装 入木箱内。

2、显微镜放到实习台上时，先放镜座的一端，再将镜座全部放稳，切不可使镜座全面同时与台面接触，这样震动过大，透镜和微调节器的装置易损坏。

3、显微镜须经常保持清洁，勿使油污和灰尘附着。如透镜部分不洁时，用擦镜纸轻擦，如有油污，先将擦镜纸蘸少许二甲苯拭去。

4、显微镜不能在阳光下暴晒和使用。

5、接目镜和接物镜不要随便抽出和卸下必须抽取接目镜时，须将镜筒上口净用布遮盖，避免灰尘落入镜筒内。更换接物镜时，卸下后应倒置在清洁的台面下，并随即装入木箱的置放接物镜的管内。

6、显微镜用完后，取下标本片，经聚光器降下，再将物镜转成“八”字形，转动粗调节器使镜筒下降，以免接物镜与聚光器相碰。

7、显微镜应放在干燥的地方，以防生霉。

-显微镜

打开微观世界大门的工具——显微镜（1665

年）

最早的显微镜是由一个叫詹森的眼镜制造匠人于

1590

年前后发明的。这个显微镜是用一个凹镜和一个凸镜做成的，制作水平还很低。詹森虽然是发明显微镜的第一人，却并没有发现显微镜的真正价值。也许正是因为这个原因，詹森的发明并没有引起世人的重视。事隔

90

多年后，显微镜又被荷兰人列文虎克研究成功了，并且开始真正地用于科学研究试验。关于列文虎克发明显微镜的过程，也是充满偶然性的。

列文虎克于

1632

年出生于荷兰的德尔夫特市，从没接受过正规的科学训练。但他是一个对新奇事物充满强烈兴趣的人。一次，他从朋友那里听说荷兰最大的城市阿姆斯特丹的眼镜店可以磨制放大镜，用放大镜可以把肉眼看不清的东西看得很清楚。他对这个神奇的放大镜充满了好奇心，但又因为价格太高而买不起。从此，他经常出入眼镜店，认真观察磨制镜片的工作，暗暗地学习着磨制镜片的技术。

功夫不负苦心人。1665

年，列文虎克终于制成了一块直径只有

0。3

厘米的小透镜，并做了一个架，把这块小透镜镶在架上，又在透镜下边装了一块铜板，上面钻了一个小孔，使光线从这里射进而反射出所观察的东西。这样，列文虎克的第一台显微镜成功了。由于他有着磨制高倍镜片的精湛技术，他制成的显微镜的放大倍数，超过了当时世界上已有的任何显微镜。

列文虎克并没有就此止步，他继续下功夫改进显微镜，进一步提高其性能，以便更好地去观察了解神秘的微观世界。为此，他辞退了工作，专心致志地研制显微镜。几年后，他终于制出了能把物体放大

300

倍的显微镜。

1675

年的一个雨天，列文虎克从院子里舀了一杯雨水用显微镜观察。他发现水滴中有许多奇形怪状的小生物在蠕动，而且数量惊人。在一滴雨水中，这些小生物要比当时全荷兰的人数还多出许多倍。以后，列文虎克又用显微镜发现了红血球和酵母菌。这样，他就成为世界上第一个微生物世界的发现者，被吸收为英国皇家学会的会员。

显微镜的发明和列文虎克的研究工作，为生物学的发展奠定了基础。利用显微镜发现，各种传染病都是由特定的细菌引起的。这就导致了抵抗疾病的健康检查、种痘和药物研制的成功。

据说，列文虎克是一个对自己的发明守口如瓶、严守秘密的人。直到现在，显微镜学家们还弄不明白他是怎样用那种原始的工具获得那么好的效果的

看网上一些答案，大部分都是克隆显微镜发明的过程，实在不解。

两个平面镜，会在里面产生无数虚像，这是两个镜面无数次产生反射，也可以说是两个镜面之间产生无数次折射。同样凸透镜内部也可以产生类似的无数次折射，但平面镜折射的只是一个质点上的一根（一根）垂直平面镜面的光线，而凸透镜折射的则是一个质点上的若干（若干）根垂直球面的光线。球面不仅使一个质点的若干根光线产生连续叠加，而且所有质点叠加都是无缝连接。球面使显微镜一个方向看见的虚像，是若干个方向，甚至是无数个方向虚像像素的总和。即使一个质点的无数光线连续叠加的不是一个点，而是一个面，但是由于是连续致使点产生的面也同样是无缝衔接，所以使显微镜能看见微观世界。

为了将问题进一步阐述明白，用例子比喻一下。平面镜一个质点虽然产生一根光线，但平面镜的光线则类似零售的电池，（零售的电池）可以使无数人受益，即平面镜可以使无数人从不同方向，不同距离看见（同样质点产生同样根光线的）虚像。而球面一个质点虽然产生无数根光线，但这无数根光线则类似批发电池，不管批发电池全部用来串联、还是并联，因为变成一个电池，使使用者只能是一个人。即球面产生光线虽然是质点的无数倍，但只能是一个唯一方向、一个唯一距离，也就是只能使一个人看见虚像。所以这种串联、并联，是牺牲无数人同时看见虚像的权利，或者是说将无数人看见虚像的像素，集中给一个人了。即凸透镜可像电池产生串联结构或并联结构，而使凸透镜组合成望远镜或显微镜。

01

迄今为止，人类一直有两个问题尚未搞清楚：一是宏观宇宙有多大；二是微观世界有多小。

一直以来，“原子”作为宏观世界与微观世界的“分界线”由来已久，大约在公元前400年，古希腊哲学大师德谟克利特便提出了原子论：宇宙万物由不可分割的原子构成。

十七世纪后期，现代化学之父拉瓦锡认为原子是化学反应中的最小单位；几十年后，英国化学家道尔顿重新定义了原子论：

单一元素的最终微粒便是原子，原子不能自生自灭，也不能再分割。

至此，原子论牢不可破。

有意思的是，虽然原子在化学反应中不能再被分割，但这还难不倒物理学家们，因为在物理层面，原子世界的“大门”依然可以被打开。

“一位最先打开通向基本粒子物理学大门的人”。

1897年，英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊 在研究稀薄气体放电的实验中，将抽出空气的带有灯丝和阳极的 克鲁克斯管接通了15~60千伏的高压电，管内立即出现了一束呈淡绿色荧光的阴极射线 。

当他把一块磁铁 放在 克鲁克斯管 外面来回晃动时，发现阴极射线竟然随之发生了偏折，根据偏折的方向，汤姆逊初步判断其具有带电的性质。这是因为在1831年，法拉第已经把电与磁的相遇弄得一清二楚： 电与磁会相互感应 。

因此，汤姆逊认为这种射线应该是一种带负电的物质粒子。但他同时也在反问自己：这些粒子又是什么呢？它们究竟是原子还是分子？

在之后的实验中，汤姆逊对这种粒子同时施加一个电场和磁场，并调节电场和磁场所造成的粒子偏转相互抵消，让粒子仍作直线运动。这样便能从电场和磁场的强度比值中计算出粒子的运动速度。

速度一旦确定后，靠磁偏转或者电偏转就可以计算出粒子的电荷与质量的比值。

汤姆逊用这种方法经过计算后得知，这种粒子的质量要比氢原子的质量还要小得多 （质量相差近二千倍） 。

汤姆逊将这种粒子命名为——“微粒”。后来科学家们普遍采用了 爱尔兰物理学家乔治·斯通尼对电的基本单位的命名——“电子”来作为这种“微粒”的学名。

电子的发现，说明原子还不是最小的物质单位，因为电子就要比原子小得多得多。当电子束被应用到医疗诊断之中成为X射线（波长小于01纳米）之后，科学家们明白了，只要对电子加以适当的控制，电子便可以成为打开原子（01纳米）世界大门的一把“钥匙”。

02

打开原子世界大门的钥匙找到了，还需要一种操纵“电子”的设备才行，这根本难不倒聪明的科学家们。

“眼镜”曾被评为人类 科技 史上最重要的一项发明创造，说明看得见固然重要，看得清才是人类驾驭这个大千世界的重中之重。

对于眼睛所能看到的一切自然现象，人类都会抱有极大的好奇心去 探索 和解读。一直以来，由一片凹透镜（目镜）和一片凸透镜（物镜）所组成的望远镜是看清远距离目标的利器，如今还有射电望远镜，红外望远镜，X射线和伽马射线望远镜来帮助人类观测极为遥远的未知宇宙空间。

实际上，微小物质也是构成自然界的重要组成部分。在人类视力良好的情况下，可被人眼辨识的最小目标大约为50微米（约为头发的二分之一），若目标小于这个尺度，我们的双眼看到的仅是一个模糊的点而已。也就是说，仅凭肉眼，我们将永远无法进入奇妙的微观世界。由此，科学家们又发明出由两片凸透镜所组成的显微镜来一窥微观世界的奥秘。

显微技术发展到今天，可分为光学显微技术和电子显微技术两大类。

光学显微技术的弊端是，它的最高分辨率有上限。也就是说，光学显微镜的最高分辨率与光波的波长成正比，即波长越短显微镜的分辨率越高。

同时这个分辨率还由物镜可收集多少衍射光来决定（阿贝成像理论），由于紫外光是光波中波长最短的（400~10纳米），因而光学显微镜的分辨率不能无限提高。

如今的光学显微镜最高放大倍数仅为2000倍，也就是说只能看清200纳米左右的东西。在这种分辨率下看清细胞、细菌是易如反掌，可是要进入原子级别的微观世界（01纳米以下）一窥究竟还要相差十万八千里。

03

上面说过，当电子束汇聚成阴极射线并被发掘为X射线之后，科学家们终于找到了在透镜上聚焦电子束的方法。由此，进入原子世界的利器——“电子显微镜”横空出世。

1923年，法国科学家路易·维克多·德布罗意提出了电子的波粒二象性的设想，即电子虽然可被看做是一种粒子，但是运动中的电子也具备“波”的性质。

3年后，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔成功推导出了电子波在电磁场中的运动方程：

薛定谔方程从另一个方面证明了电子波的传播轨迹和光波的传播轨迹具有相似性。

也就是说，如果光波的传播介质“玻璃”的折射常数正比于电子的运动速度，那么电子波在电磁场中的传播与光波在某种介质中的传播将是完全一致的。

换言之，既然光波可以经玻璃透镜聚集，那么电子束也应该可以通过某种介质聚集。

有意思的是， 历史 的巧合常令人感到不可思议。

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。

04

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01纳米还有09纳米之遥。这区区的09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12纳米。

科学家们还首次拍下了让人类深受其害的艾滋病毒的真实样貌。

1971年，日本科学家饭岛澄男在对一种铌酸钛化合物的研究中，获得了人类 历史 上首张原子级别高分辨率电子显微像。其分辨率高达35埃，即035纳米。

之后饭岛澄男又首发纳米碳管的高分辨像，让我们真正领略到碳原子在微观世界中的巧夺天工。

至1979年，世界上大部分的电子显微镜都已具备了2~35埃的分辨率，此时分辨一般的金属原子位置已是手到擒来。这对于研究金属位错现象有了极大的帮助。譬如可以避免因金属塑性变形而引发铁路桥倒塌等灾难性事故。

我国的电子显微技术也是起步于此时，1980年，借助从日本进口的一台当时世界上分辨率最高的JEM200CX电子显微镜，我国科学家郭可信先生迅速建立起一支研究团队，之后在准晶结构领域里的研发一直处于世界前列。

“科学的精神就是勇于 探索 ，永不满足现状。”

诺贝尔物理学奖得主 泡利 曾风趣地把物质表面形容为“魔鬼的杰作”。

因为物质表面是将物质内部与外部世界分开的一道界面。这层表面上的原子会以不同于内部的方式进行排列。因而其结构往往更为复杂和难以预料。

如果通过对物质表面采取某种形式的扫描成像，便可获知其表面结构。至此，科学家们的任务就非常明确了。那就是找出一种极细的“探针”，使之与电脑配合描述出物质的表面结构。

1982年，德国物理学家 格尔德·宾宁 和瑞士物理学家 海因里希·罗雷尔 在IBM位于瑞士的苏黎世实验室发明出了世界上第一台具有原子分辨率的 扫描隧道显微镜 。

“扫描”，顾名思义，“隧道”的全称应该是量子隧道效应。它是量子力学中的一种非常奇特的物理现象。我们知道在宏观世界中任何人或其它物体都不可能在不毁坏一堵墙的情况下穿墙而过。

然而在微观世界里，当微观粒子在运动过程中遇到绝缘体时也会被阻挡，但是当绝缘体足够薄时，粒子就能“穿过”绝缘体，就好像在绝缘体上开了一个隧道，因此叫做隧穿效应。

扫描隧道显微镜正是利用了这一原理：

用纳米级的探针尖与可导电的样品构成两个电极，启动偏置电压后，当探针尖足够接近样品表面，也就是小于1纳米时，两个电极之间便能形成微小的隧道电流，再根据电流大小反推出距离，从而得出样品表面的高度数据，在电脑上便能绘制出一张高分辨率显微图像来。

也就是说，即使样品表面只有原子尺度的起伏，隧道电流也会有数量级的变化，因此通过电流的变化就可以推导出样品表面的形貌信息。

令人不可思议的是，1990年，在美国加利福尼亚州的IBM研究实验室，科学家们通过扫描隧道显微镜在镍表面竟然将35个氙原子排列成“IBM”三个字母，每个字母仅为5纳米，堪称世界最小的商标。

扫描隧道显微镜的发明使显微技术达到了一个新的境界：能更进一步地观测和操控原子。同时对物理、化学、生物、材料等领域都产生巨大的推动作用。为此宾宁和罗雷尔于1986年被授予诺贝尔物理学奖。