1.古老的发展历程
从远古时代起，人们就渴望看到更多肉眼看不到的事物。尽管没有人知道是谁第一次使用透镜来观察事物的，但大多数人认为透镜肯定是现代社会发展起来以后才被广泛使用的。公元1世纪，人们发明了玻璃，罗马人透过它观察事物并做各种测试。他们用各种形状的透明玻璃来做实验，其中就有边缘薄、中间厚的玻璃。他们发现，如果你把“镜片”放在物体上，物体看起来变大了。这些所谓的镜片其实并不是现代意义上的镜片，应该叫放大镜，或者凸透镜。直到13世纪，镜片才开始被广泛使用，那时的眼镜商通过磨玻璃的方式来制造镜片。
2.第一台显微镜
早期的显微镜只有一个功能：放大，倍率大概在6倍到10倍。当时人们非常乐于拿它来观察跳蚤和其他的小昆虫，因此早期的放大镜叫作“跳蚤镜”。
世界上第一台真正意义上的显微镜出现在17世纪晚期，发明者是荷兰的布匹商人、显微镜的先驱人物——列文虎克。他自己磨制出了简易的显微镜，只有一个镜片，可以用手拿着进行观察。通过创新型方式磨制镜片，列文虎克比同时代的人取得了更大的成就。他把一个小玻璃球磨制成了镜片，放大倍数竟然达到了720倍。要知道当时其他显微镜的放大倍数最高仅有50倍。他用这个镜片做成了世界上第一台实用显微镜。
列文虎克把一个凸镜用螺丝钉连接到一个金属固定器上，然后，他的显微镜就做成了。列文虎克带着他独创的显微镜开始进入科学界，因为他看到了别人在此之前从来都看不到的东西。在显微镜下，他看到了细菌、酵母、血液细胞和很多水中微小的浮游生物。人们从来没有意识到通过显微镜的放大功能，也许可以发现事物的结构，也许所有生命都是很多非常细小的东西组成的。在此之前，从来没有人会想到这一点。
3.复式显微镜
为了提高单镜片显微镜的能力，必须要缩短焦距。然而，缩短焦距必须要缩短镜片直径，经过一段时间之后，镜片将变得很难看清。
为了解决这个问题，17世纪左右，人们发明了复式显微镜。这种显微镜使用了不止一个镜片，因此一个镜片下的图像可以接着被另一个镜片放大。
从根本上来说，今天“显微镜”这个词在过去指的就是复式显微镜。复式显微镜里，紧贴着物体的镜片叫作“物镜”，紧贴着眼睛的就叫作“目镜”。
4.后续发展
在显微镜早期，由于玻璃的质量较低，镜片的形状也有很多瑕疵，所以人们用显微镜看到的物体形状比较歪曲。直到19世纪中期，显微镜技术得到跳跃性的提升，逐渐有了现代显微镜的特性。德国蔡司和一家由查尔斯·斯宾塞创办的公司开始生产高质量的光学设备。
5.现代显微镜
自从光学定律得到良好理解之后，人们已经达到了光学的极致了，因此近些年显微镜的发展速度也开始变慢，大多数显微镜都遵循同样的结构定律，类型无外乎三种：单目、双目和体视双目显微镜。
6.显微镜的分类
（1）光学显微镜
①普通光学显微镜
普通生物显微镜由3部分构成，即：照明系统，包括光源和聚光器；光学放大系统，由物镜和目镜组成，是显微镜的主体。为了消除球差和色差，目镜和物镜都由复杂的透镜组构成；机械装置，用于固定材料和观察方便。(https://www.xing528.com)
②荧光显微镜
细胞中有些物质，如叶绿素等，受紫外线照射后可发荧光；另有一些物质本身虽不能发荧光，但如果用荧光染料或荧光抗体染色后，经紫外线照射亦可发荧光。荧光显微镜就是对这类物质进行定性和定量研究的工具之一。
③暗视野显微镜
暗视野显微镜的聚光镜中央有档光片，使照明光线不直接进入物镜，只允许被标本反射和衍射的光线进入物镜，因而视野的背景是黑的，物体的边缘是亮的。这种显微镜的分辨率可比普通显微镜高50倍。
④相差显微镜
相差显微镜由P.Zernike于1932年发明，并因此获1953年诺贝尔物理奖。这种显微镜最大的特点是可以观察未经染色的标本和活细胞。
进入20世纪80年代以来，光学显微镜的设计和制作又有了很大的发展。其发展趋势主要表现在注重实用性和多功能方面的改进。在装配设计上趋于采用组合方式，集普通光镜加相差、荧光、暗视野、摄影装置于一体，从而操作灵活，使用方便。
（2）电子显微镜
①透射电子显微镜
1932年，Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜。电子束的波长要比可见光和紫外光短得多。并且，电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比。也就是说，电压越高，波长越短。目前，TEM的分辨力可达0.2nm。
电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样，所不同的是前者用电子束作光源，用电磁场作透镜。另外，由于电子束的穿透力很弱，因此，用于电镜的标本须制成厚度约50n m的超薄切片。这种切片需要用超薄切片机制作。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍，由电子照明系统、电磁透镜成像系统、真空系统、记录系统、电源系统5部分构成。
②扫描电子显微镜
扫描电子显微镜于20世纪60年代问世，用来观察标本的表面结构。其工作原理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与样品的表面结构有关，次级电子由探测体收集，并在那里被闪烁器转变为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。图像为立体形象，反映了标本的表面结构。为了使标本表面发射出次级电子，标本在固定、脱水后，要喷涂上一层重金属微粒，重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。
③扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜由Binnig等于1981年发明，根据量子力学原理中的隧道效应而设计。当原子尺度的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，此处电子云重叠，外加一电压，针尖与样品之间便会产生隧道效应而有电子逸出，形成隧道电流。电流强度和针尖与样品间的距离有函数关系，当探针沿物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹凸不平，探针与物质表面间的距离不断发生改变，从而引起电流不断发生改变。将电流的这种改变图像化即可显示出原子水平的凹凸形态。扫描隧道显微镜的分辨率很高，横向为0.1-0.2n m，纵向可达0.001n m。它的优点是对三态（固态、液态和气态）物质均可进行观察，而普通电镜只能观察制作好的固体标本。
利用扫描隧道显微镜可直接观察生物大分子，如DNA、RNA和蛋白质等分子的原子布阵，和某些生物结构，如生物膜、细胞壁等的原子排列。
三百多年前，罗伯特·虎克用他研制的光学显微镜发现了细胞。如图所示为该显微镜的复制品，其中镜筒两端的①和③都是凸透镜；②是可以使镜筒上下移动的滑杆。该显微镜虽然结构简单，但基本原理与现代光学显微镜相同。这一显微镜与现在实验室里的显微镜相比有哪些不同呢？
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