1931年，德国的M.诺尔和E.鲁斯卡，用冷阴极放电电子源和三个电子透镜改装了一台高压示波器，并获得了放大十几倍的图象，发现的是透射电镜，证实了电子显微镜放大成像的可能性。1932年，经过鲁斯卡的改良，电子显微镜的辨别才能到达了50纳米，约为当时间学显微镜分辩本领的十倍，突破了光学显微镜分辩极限，于是电子显微镜开端受到人们的器重。
到了二十世纪40年代，美国的希尔用消像散器补偿电子透镜的旋转不对称性，使电子显微镜的辨别本事有了新的突破，逐步到达了现代程度。在中国，1958年研制胜利透射式电子显微镜，其辨别本事为3纳米，1979年又制成分辩本事为0.3纳米的大型电子显微镜。
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