电子显微镜问世

在光学显微穷途末路之时，人们发现了电子波。这要归功于法国物理学家德布罗意提出的波粒二象性的设想，即电子既可以视为粒子，也可以用波来描述，并且他还给出了电子波长和电子运动速度的反比关系。如果给电子足够的加速电压，比如60千伏，那么其波长仅有0.005纳米，如果用这么小波长的波作为光源制作显微镜，那就完全可以使显微镜的分辨率成千上万倍的提高，甚至可以分辨出晶体中的原子来。但是问题又来了，我们前文中说道，光学显微镜的重要部件是用以聚焦光线的凸透镜，可是如何才能使电子束聚焦呢？

德国物理学家布施在1926到1927年间发表了系列论文，表明电磁场对电子束正好具有透镜聚焦的作用。也正是此时，电子显微镜的发明者——恩斯特∙鲁斯卡，刚刚踏入德国柏林高等工业学院攻读博士学位，他的研究课题正是磁场对阴极射线即电子束的聚焦。仿佛电磁透镜的理论都是为他准备好的，在他进入科学殿堂后很短的时间，他和导师马克思∙诺尔于1929年制作了世界上第一个电磁透镜，实现了对电子束的聚焦功能。此后两年，两人再接再厉，成功制造出了历史上第一台电子显微镜的雏形。1933年，鲁斯卡自己独立完成了新的设计，制造了第二版的电子显微镜，在此后几十年，电镜的原理和设计基础都没有离开这一台的样式。1986年，80岁的鲁斯卡因此获得了诺贝尔物理学奖。