电子显微镜问世——鲁斯卡

在16世纪末光学显微镜发明后，微米（1微米=10-6米）大小的细胞映在人类眼前，开启了微生物学。1873年，恩斯特·阿贝（Ernst Abbe）证明了光学显微镜的分辨率只能达到光波长的1／2左右，称为阿贝极限。而人类所能看到的光波长在400纳米（1纳米=10-9米）到700纳米左右，因此200纳米或0.2微米一直是一般光学显微镜分辨率无法突破的瓶颈。因此，在光学显微镜发明后的几百年间，微米左右的物体一直是人类所能观察到的最小尺度。

直到20世纪初电子显微镜的问世，人类才开始看到纳米大小的物体。

从1928年开始，德国柏林工业大学的研究生恩斯特·鲁斯卡（Ernst Ruska）在高压技术研究所专门从事高压真空技术的研究。工作中，他注意到电子的波动性质，考虑到可见光波段的限制，从而萌生了利用电子束代替光波实现显微放大的想法。光学显微镜的镜头是用玻璃制作的，而电子显微镜因为工作原理的不同，镜头则是电磁线圈。

1931年4月，在导师马克斯·克诺尔的指导下，鲁斯卡研制出世界上第一台采用电子束进行工作的显微镜，这个并不被人们看好的“雏形”却奠定了电子显微镜的发展方向。1933年，鲁斯卡发表了题为“关于电子显微镜的磁性镜头”的博士论文，他所创制的透射式电子显微镜，分辨率要比光学显微镜高出10000倍。

1936年，鲁斯卡来到西门子——哈尔斯克公司，在他的主持下，共同创建了电子显微镜工业研究所，并于当年研发出第一台能够批量生产的“西门子超级显微镜”。1938年8月18日，该款电子显微镜获得发明专利权并于1939年正式投入市场。

鲁卡斯与其弟弟赫尔穆特·鲁斯卡共同将电子显微镜推广到生物学和医学领域进行应用。二战后，鲁斯卡为西门子公司重建了电子光学实验室，使得1949年起重新开始生产电子显微镜，全球有超过1200家的各国研究所使用他们的产品。

1986年，为表彰鲁斯卡发明电子显微镜的贡献，恩斯特·鲁斯卡与扫描隧道显微镜的发明者格尔德·宾宁（Gerd Binnig）和海因里希·罗雷尔（Heinrich Rohrer）共同分享了当年的诺贝尔物理学奖。