眼睛是人类认识世界的重要工具，然而对于小到只有几个或者几十个微米（1微米是1米的百万分之一）的物体，像构成我们身体的细胞、导致我们生病的细 菌等，人眼就无法分辨了，需要求助于光学显微镜。光学显微镜的问世使得我们能够观察到微米尺度的各种物体，这给我们的生活带来了许多革命性的变化，例如细菌的发现颠覆了我们关于许多疾病的认识，从而使得人类的医疗水平上了一个新台阶。

那么借助光学显微镜我们是不是能看到无限小的物体呢？答案是否定的。光学原理告诉我们，对于尺寸小于可见光波长的物体，光学显微镜就无能无力了。可见光的波长在几百纳米（1纳米是1微米的千分之一），这也就是我们借助光学显微镜能看到的最小尺寸。如果我们用波长更短的波来代替可见光，就有可能分辨更小的物体。根据这个思路，电子显微镜应运而生。电子也具有波动性，高速运动的电子的波长远远小于可见光，通常在0.1-0.01纳米这个范围，所以能帮助我们看到尺寸更小的物体，例如病毒通常只有几十至几百纳米大小，借助电子显微镜人们才发现了它们。