У развоју науке посебну улогу имала су два уређаја која су драматично проширила границе знања - микроскоп и телескоп. Ако је у древна времена човек могао да опази свет само у скали која је упоредива са величином сопственог тела, онда је микроскоп говорио о постојању и невероватним својствима и најмањих честица материје и ситних живих организама и дозволио му да учини први корак у микроталасни свет. Телескоп је приближио далеке звезде, приморавши човечанство да схвати своје место у Универзуму, отворио је мега-свет нашем погледу. Микроскоп и телескоп (тачније телескоп) појавили су се готово истовремено, крајем 16. века, али је микроскоп брзо прешао са првих примитивних модела на потпуно оптички уређај.
Изум ових уређаја повезан је са именом холандског мајстора Захарије Јансена, који је 1590. године предложио шему за телескоп и микроскоп. Затим су побољшање оба уређаја урадили Галилео и Кеплер. Године 1665. енглески научник Р. Хоок је помоћу микроскопа открио ћелијску структуру свих животиња и биљака, а десет година касније низоземски научник А. Левенгук открио је микроорганизме.
Након 200 година, немачки физичар Аббе, запослени и партнер К. Зеисса, власника чувених оптичких радионица, развио је теорију микроскопа и створио своју модерну верзију, чије су могућности ограничене не недостацима дизајна, већ основним законима физике. Људско око може разабрати детаљ величине десетине милиметра. Оптички микроскоп може га повећати хиљаду пута. Компликовањем система објектива не би било тешко постићи веће увећање, али то не би учинило слику јаснијом. Чињеница је да материја истовремено поседује и таласна и корпускуларна својства. Ово се односи на светлост, а њена таласна својства вам не омогућавају да видите објекте чија су димензија мања од десетине микрона.
Дифракција је карактеристична за таласе - они се савијају око препрека чија је величина мала у односу на таласну дужину. На пример, слама која стрши из воде не спречава ширење валова, док га велики камен држи. Да би могао да примети предмет, он мора да одложи или рефлектује светлосне таласе. Таласна дужина светлости видљивог људском оку мери се у десетинама микрона. То значи да мањи делови неће имати скоро никакав утицај на ширење светлости, па самим тим ниједан оптички уређај неће помоћи да их детектује.
Међутим, дуалност таласних честица не само да ограничава повећање конвенционалних микроскопа, већ отвара и нове могућности за проучавање материје. Захваљујући њему, можете добити слику не само уз помоћ онога на што смо навикли да сматрамо таласе (видљиву светлост, рендгенске зраке), већ и уз помоћ онога што сматрамо честицама (електрони, неутрони). Због тога су сада створени микроскопи који приказују предмете не само у обичној светлости, у ултраљубичастој или инфрацрвеној светлости, већ и у електронским и јонским микроскопима, чија је увећање хиљаду пута већа од оптичких. Развијени су рентгенски и неутронски микроскопи. Предност нових уређаја није само веће повећање, већ и разноликост информација које они пружају. На пример, инфрацрвени микроскопи омогућавају проучавање непрозирних кристала и минерала, ултраљубичасти су неопходни у форензичким и биолошким истраживањима, рендгенски би могли да се сјаје кроз веома густе узорке без уништавања, а неутронски би могли да разликују детаље који се састоје од различитих хемијских елемената. Усавршавање микроскопа се наставља, а овај уређај ће и даље служити науци.