一、通向微观世界的“橘子水”
亲爱的小朋友，你看过《邋遢大王奇遇记》吗？故事是关于一个外号叫“邋遢大王”的小男孩。他不讲卫生，爱乱丢东西，有他的地方都是一片脏乱差。有一天他被老鼠骗到了地洞里，在与鼠王、鼠兵斗智斗勇后，他最终摧毁了肮脏的老鼠帝国，回到了人类世界。看到邋遢大王喝下了能够让身体变小的“橘子水”，你是不是也希望自己能够变小，到微小的世界里去看一看呢？
其实，在我们的现实生活中，也有一种“神奇的工具”，不用把你的身体“变小”也能让你看到微小的世界。这种神奇的工具就是显微镜。从字面意思上来讲，显微镜是能够将微小东西放大的镜片。但实际上，显微镜可不止是镜片哦。
邋遢大王变小进入了老鼠洞（百度）
二、发明显微镜的詹森父子
世界上最早的显微镜出现在400多年前。一个荷兰（离中国很远的欧洲国家）眼镜商汉斯·马汀斯（Hans Martens）有一个儿子叫扎卡莱亚斯·詹森（Zacharias Janssen）。小詹森经常在父亲的工作室中玩，也会观察父亲打磨那些做眼镜的镜片。有一次，他又拿着老汉斯打磨的镜片玩，鬼灵精怪的他将两块眼镜镜片前后重叠在一起，忽然发现远处的物体一下子清晰起来。他很兴奋地向父亲报告。父亲也觉得这个发明很了不起，于是决定帮助他做一个能够放大远处物体的设备。在父亲的帮助下，小詹森组装了世界上第一台复式显微镜。
扎卡莱亚斯·詹森和他发明的三段复式显微镜（Alchetron ）
三、伽利略“无心”的探索
不过，詹森父子制造的显微镜的构造还比较原始，只有三个镜筒。通过拉伸前后的镜筒，这种显微镜可以聚焦远处的物体，并且将物体放大3~10倍。但这并不满足科学观察的需求，此后的十几年内，都没有人想到用显微镜观察生活中常见的动植物。
直到1624年，意大利的科学家伽利略改良三段复式显微镜，才设计出三镜片的“显微镜”。这种显微镜造型优雅，活像一个艺术品。实际上，伽利略最初是想发明一台“望远镜”用来观察天空的星星，但因为放大效果并不理想，只能用来观察了近处的昆虫。所以伽利略是在“无心”之下，才开启了显微镜用于科学探究的大门。
伽利略和他发明的显微镜（谷歌）
四、伟大微生物学家的诞生
半个世纪后，另外一位荷兰商人列文虎克（Leeuwenhoek）出现了。他是一位平凡的布匹商贩，同时也是一位伟大的微生物学家。列文虎克的家庭条件不好，16岁时就被家人送到荷兰首都阿姆斯特丹的一家布店做学徒。22岁那年，他回到家乡开了一个布店，空闲时间就开始琢磨能够放大物体的凸透镜。他想用这种镜片观察布匹的表面纹理。在兴趣的驱使下，列文虎克打磨出了当时世界上最先进的镜片——厚度1毫米，曲率半径0.75毫米。
列文虎克和他发明的复式显微镜（谷歌）
这样具有高分辨率和放大倍数的镜片让列文虎克高兴不已，他用这个简易的显微镜，像孩子一样开始探索微观世界的奥秘。1677年，他用显微镜观察池塘里打上来的水，发现里面有各种各样的原生动物，还有鲑鱼血液的红细胞。1683年，他从刮下来的牙垢中发现了密密麻麻的细菌，还将结果写成了报告寄给英国皇家学会。观察植物叶片、根茎的细胞，他画下了精密的细胞结构图；观察动物的毛细血管，他证实了血液循环系统的存在。
利用早期显微镜观察到的细胞和微生物图：(a) 英国另一位科学家罗伯特·胡克记录的软木塞细胞（死细胞）排列图；(b) 列文虎克从牙垢中观察到的细菌；(c)列文虎克观察到的鲑鱼红细胞；(d) 列文虎克从脚茧上观察到的死亡的表皮细胞；(e) 狗（前四个）和兔（后四个）的精子细胞。
参考文献：Csikásznagy A, Sato M, Carazo Salas R E. Projecting cell polarity into thenext decade.[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London,2013, 368(1629):20130001.
列文虎克一生手工打磨了500多个镜片，制作的400多个显微镜中至今只有9台存留于世。其中，荷兰尤特莱克特大学博物馆中保存的那台列文虎克显微镜放大倍数达到了270倍，分辨率为1.4微米，几乎达到了光学显微镜的极限。列文虎克是第一个用光学显微镜观察到活细胞的人，也因此被后人誉为“微生物学”的开山鼻祖。
五、显微镜为什么能放大？
显微镜对于科学家来说，就是一个神奇的放大镜——能够放大许多肉眼看不见的东西。那么好奇心强的小朋友可能会问：“为什么显微镜就能放大东西呢？早上我刷牙的镜子可不可以呢？”当然是不可以的！因为你刷牙照的镜子是不透明的，显微镜的镜片却是透明的。而且还有一点差别你可能也会注意到。玩过放大镜的你们，用手摸放大镜的镜片时，是不是发现镜片中间比边缘要厚很多呢？而平时生活中的镜子是平的呢！
显微镜的镜片与放大镜的镜片也是一样的，都是中间比边缘厚，也被称为凸透镜。显微镜之所以能看到微小的物体，是因为靠近物体的凸透镜（物镜）和靠近观察者眼睛的凸透镜（目镜）两个镜片放大了物体的像。
显微镜放大原理图（谷歌）
六、现代显微镜的结构
一台现代的普通光学显微镜主要由机械装置、光学系统和照片系统三大部分组成。
①机械装置
镜座：显微镜的底座，就像人的两只脚一样，稳固地支撑整个显微镜。
镜柱：镜座上面直立的部分（想象成人的两条腿），连接镜座和镜臂。
镜臂：镜臂下部分连接镜柱，上部分连接镜筒。可以用手握的地方。
镜筒：镜筒上部分有目镜，下部分是物镜转换器。
物镜转换器：是一个类似旋转木马的旋转圆盘，可以装3~5个物镜镜头，每个镜头的放大倍数都不一样。
载物台：这是物镜下的小平台，可以放置被观察的物体。
焦距调节装置（粗准焦螺旋和细准焦螺旋）：用于调节物镜镜头与物体的距离。
②光学系统
目镜：是一组具有不同放大倍数（一般有5倍、10倍和15倍，用乘号×表示放大，10×就表示10倍）的透镜，在显微镜机架的上半部分，人的眼睛就是通过目镜观察物体的。
物镜：也是一组具有不同放大倍数（一般有5倍、10倍、40倍和100倍，也是用乘号×表示放大）的透镜，在显微镜机架的下半部分，靠近观察的物体。
③照明系统
光源：就是用来照亮物体的光，可以是日常生活中的灯光，也可以是特殊的光（如荧光、单色光等）。
反光镜：位于载物台下方，将光线反射到物体表面，可以任意转动。
聚光器：也在载物台下方，主要用来调节光线的强弱。
显微镜结构（百度）
了解了显微镜的基本组成之后，我们就可以用它来观察物体啦！
七、如何使用显微镜？
普通的光学显微镜使用起来比较简单，小朋友只要跟着老师认真学习，一定能掌握的。
首先，光学显微镜一般会存放在干净的柜子里，用罩子罩着防止灰尘。使用时，用右手紧握镜臂，左手托住镜柱，取出放在试验台上，取下罩子放在一边。力气小的小朋友可以请老师帮忙，千万不要逞强，不然摔到地上可能会砸到自己的脚呢！
第二步就是打开电源，调节光线，打开光圈，上升聚光器，将反光镜转向光源。调节反光镜，直到视野内的光线均匀明亮。
第三步是要调节物镜转换器到最小的放大倍数。同时物镜也要升高到比载物台高的位置。
第四步可以放要观察的物体了。不过我们观察的物体都需要放在专门的玻璃片（载玻片）上。已经被固定在载玻片上的物体被称为样品。样品既可以自己动手做，也可以去购买。
如果是自己动手做载玻片样品，就需要用到更多的器材和特殊的药水，这个步骤容易发生危险，小朋友们一定要在家长和老师的陪伴下操作。制作好样品后，放在载物台上，用夹子固定好载玻片就可以啦。
第五步需要调节物镜到载玻片的距离（焦距），才能看清载玻片上样品的细节。调节时，先用粗调旋钮，再用细调旋钮。多一点耐心，你就能看到玻璃片上的小生物和小细胞啦。
显微镜使用方法（wikihow）
如果你的样品是植物叶子，那么你可能看到是排列非常规矩的一个个方形的小格子。
如果你的样品是从你的嘴巴里刮下来的细胞，那么镜头下面的口腔细胞可能像一张有着很多触角的网。
如果你用棉签在手上滚一滚，然后做成载玻片上的样品，那么你可能会看到镜头下出现各种形状的细菌：圆的、扁的、长链形、环形的……有的在向前蠕动，有的原地打着圈，有的还在吃其他小的细菌呢！
可能粘在手上的土壤细菌（wowslider）
只要你掌握了显微镜的使用方法，生活中的一切东西，你都可以拿来观察。是不是感觉一个美丽新奇的世界向你敞开了大门呢？
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