來源:化工儀器網(wǎng) 作者:小王
小時候,我們在父母口中聽到了嫦娥奔月的故事,心中也逐漸形成了嫦娥奔月的形象;長大了我們見證了“嫦娥”探月,中國在航天上收獲的成就讓每一個國人感受到驕傲。而這位由我們創(chuàng)造出來的“嫦娥”也在一次次的奔月途中,為我國的航天事業(yè)以及科研發(fā)展做出了巨大的貢獻。
2020年12月,嫦娥五號將約1731克月球土壤樣品安全帶回了地球,這些看起來黑乎乎的土壤成為了我們了解月球成分結構的直接手段。而在現(xiàn)代技術的幫助下,看似平平無奇的漆黑月壤,卻向我們展示了什么叫做“五彩斑斕的黑”。
據(jù)悉,月壤樣品被分為了粉末狀、顆粒狀、光片三種,研究人員通過顯微鏡放大10倍觀察樣品后發(fā)現(xiàn),月壤樣本中含有非常多的礦物,例如橄欖石、硅酸鋁鈉鈣、火山玻璃、撞擊玻璃,也正是這些礦物讓微觀世界里的月壤塵埃呈現(xiàn)出五彩斑斕的景象。
事實上,顯微鏡作為一種常見的實驗室儀器,不僅僅在礦物研究中起到了重要的作用,在生物研究、材料合成等科研工作中也有非常多的運用,可以是是一款適用于化工、生物、航天、材料、醫(yī)療等多種領域的通用分析技術。而更重要的是,顯微鏡在科學這一個大環(huán)境中,有著非常重要的地位。
顯微鏡帶我們觀察微觀世界的同時,也被視為是人類進入微觀領域的象征。在其數(shù)百年歷史中,顯微鏡為了適應不同的需求,結合不同的技術,不斷的發(fā)展和突破,也伴隨著許多科學理論的提出、科學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、科研成果的誕生。也正因為如此,顯微鏡的領域非常復雜,盡管幾乎每一種顯微鏡都能給我們展示出微觀世界中的色彩,但是,這些色彩所代表的意義卻并不相同。
如今,顯微鏡大致有兩類——光學顯微鏡(光鏡)和電子顯微鏡(電鏡),兩者明顯的區(qū)別在于:光鏡使用光學鏡片作為聚焦鏡,使用可見光作為光源;電鏡使用電磁透鏡作為聚焦鏡,利用高能短波長電子束作為發(fā)射源。而這也使得光鏡展示的是樣品原本的物理特質(例如色彩、形狀等),能夠更直觀地觀察樣品表面微細結構,電鏡則可以獲取晶體結構、微細組織、化學組成、電子分布情況等,分辨能力更強。如果說光鏡觀測到的是物質的“本色”,那么電鏡觀測到的色彩便是物質的“內在”。
許多人存在一個誤區(qū),認為電子顯微鏡是一類遠高于光學顯微鏡的儀器,其實不然。雖然從放大能力以及觀測能力來說,電子顯微鏡有明顯優(yōu)勢,但是電子顯微鏡也存在盲點。例如電子顯微鏡對于工作環(huán)境的真空要求非常高,電子束的照射也會使生物樣品受到輻照損傷,因此活體生物有關的研究就很難只依賴電子顯微鏡完成。因此,客觀來說,光學顯微鏡和電子顯微鏡其實是互補的,但是可以確定的是,在求知欲與技術發(fā)展的共同作用下,顯微鏡的發(fā)展會越來越好,在人們解鎖微觀世界的秘密上,提供更多的幫助。
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