首頁 在光學世界裏

§第一節 通向微觀世界之門

人各有誌趣,然而,成功者並不多。隻有奮發鑽研的人,不惜付出艱辛的勞動,始終不渝地開拓,因而鋪砌出一條可以攀登的路來,才能取得成功。通向微觀世界之門,就是這樣打開的……

十七世紀,荷蘭有一位市政大樓看門人,叫安東尼·列文虎克。他是一位業餘光學愛好者。他把自己磨製的幾片透鏡裝在鏡筒裏疊加起來,竟將微小的東西放大100多倍。在他的鏡頭下,一根頭發絲就象一棵小樹幹。1675年的一天,他用他的儀器觀察一滴汙水,奇妙的情景把他吸引住了:許許多多的微小生物,象小蟲一樣爬來爬去。這就是細菌。功夫不負有心人,這位業餘光學愛好者創造了世界上最早的顯微鏡。

顯微鏡的發明,為人類打開了通向微觀世界之門。

百聞不如一見。眼睛是人的“窗口”,外界信息大約60%是通過視覺而獲得的。人的眼睛是一種非常巧妙的器官,然而,眼睛的本領畢競是有限的,象細菌那樣的微生物根本看不見,這是由人眼睛的構造所決定的。

人的眼睛,具備了照相機的全部本事。來自景物的光線經過前麵的晶狀體,就象經過照相機鏡頭那樣,形成一個倒立縮小的實象,由於晶狀體具有調節焦距的能力,實象正好形成在眼球後麵的視網膜上。視網膜上有許許多多神經細胞:一種是棒狀細胞,能夠分辨明暗;另一種是錐狀細胞,能夠辨別顏色。當一景物成象在視網膜上的時候,視神經細胞即感受到了明暗和顏色,並把自己的感受報告給“總指揮部”——大腦。這樣,人就看到了景物。

眼睛能看見某一物體,條件是這一物體的象必須成在視網膜上。可是,要看清楚這一物體,也就是說,要能夠清晰地分辨出物體的這一部分和那一部分,還必須滿足以下兩個條件:一是在視網膜上形成的象要足夠的明亮;二是所要分辨的物體的兩個部分對眼睛的張角——視角至少不小於1分。當物體的兩個部分對眼睛光心所張的視角大於1分時,這兩個部分的象落在兩個不同的感光細胞上,這樣眼睛才能把物體的兩個部分看清楚。