Arbeidsprinsippet og utviklingshistorien til optiske mikroskoper
Optisk mikroskop (OM for kort) er et optisk instrument som bruker optiske prinsipper for å forstørre og avbilde små objekter som ikke kan skjelnes av menneskelige øyne, slik at folk kan trekke ut informasjonen om mikrostruktur.
Allerede i det første århundre f.Kr. ble det oppdaget at når man observerer små gjenstander gjennom sfæriske gjennomsiktige gjenstander, kan de forstørres og avbildes. Senere har jeg gradvis fått en forståelse av loven om at sfæriske glassflater kan forstørre og avbilde objekter. I 1590 hadde brilleprodusenter i Nederland og Italia allerede laget forstørrelsesinstrumenter som ligner på mikroskoper. Rundt 1610 endret Galileo fra Italia og Kepler fra Tyskland, mens de studerte teleskoper, avstanden mellom objektivet og okularet for å oppnå en rimelig optisk banestruktur for mikroskoper. På den tiden var optiske håndverkere engasjert i produksjon, markedsføring og forbedring av mikroskoper.
På midten av 1600-tallet ga Robert Hooke fra England og Leeuwenhoek fra Nederland enestående bidrag til utviklingen av mikroskoper. Rundt 1665 la Hooke til grov- og mikrofokuseringsmekanismer, belysningssystemer og arbeidsbenker for å bære prøveobjektglass til mikroskopet. Disse komponentene har blitt kontinuerlig forbedret og blitt de grunnleggende komponentene i moderne mikroskoper.
Mellom 1673 og 1677 utviklet Levin Hooke et enkeltkomponent forstørrelsesglass med høyeffektmikroskop, hvorav ni er bevart til i dag. Hooke og Levin Hooke oppnådde fremragende prestasjoner i studiet av mikrostrukturen til dyre- og planteorganismer ved å bruke selvlagde mikroskoper. På 1800-tallet forbedret fremveksten av høykvalitets akromatiske nedsenkingslinser mikroskopers evne til å observere fine strukturer. I 1827 var Archie den første som brukte nedsenkingslinser. På 1870-tallet la tyske Abbe det klassiske teoretiske grunnlaget for mikroskopisk avbildning. Disse fremmet alle den raske utviklingen av mikroskopproduksjon og mikroskopisk observasjonsteknologi, og ga kraftige verktøy for biologer og medisinske forskere, inkludert Koch og Pasteur, for å oppdage bakterier og mikroorganismer i siste halvdel av 1800-tallet.
Sammen med utviklingen av strukturen til selve mikroskopet, er mikroskopisk observasjonsteknologi også stadig nyskapende: polarisert mikroskopi dukket opp i 1850; I 1893 dukket det opp interferensmikroskopi; I 1935 opprettet den nederlandske fysikeren Zernike fasekontrastmikroskopi, som han vant Nobelprisen i fysikk i fysikk for i 1953.
Det klassiske optiske mikroskopet er ganske enkelt en kombinasjon av optiske komponenter og presisjonsmekaniske komponenter, som bruker det menneskelige øyet som mottaker for å observere det forstørrede bildet. Senere ble en fotograferingsenhet lagt til mikroskopet, med fotosensitiv film som mottaker for opptak og lagring. I moderne tid er fotoelektriske komponenter, fjernsynskameraer og ladekoblinger ofte brukt som mottakere for mikroskoper, som kombineres med mikrodatamaskiner for å danne et komplett bildeinformasjonsinnhenting og prosesseringssystem.
Optiske linser laget av glass eller andre gjennomsiktige materialer med buede overflater kan forstørre og avbilde objekter, og optiske mikroskoper bruker dette prinsippet til å forstørre små objekter til en størrelse som er tilstrekkelig for det menneskelige øyet å observere. Moderne optiske mikroskoper bruker vanligvis to trinn av forstørrelse, hver fullført av en objektivlinse og et okular. Det observerte objektet er plassert foran objektivlinsen, og etter først å ha blitt forstørret av objektivlinsen, danner det et omvendt ekte bilde. Deretter forstørres dette virkelige bildet av objektivlinsen i det andre trinnet, og danner et imaginært bilde. Det menneskelige øyet ser er det imaginære bildet. Den totale forstørrelsen til et mikroskop er produktet av objektivforstørrelsen og okularforstørrelsen. Forstørrelsesforhold refererer til forstørrelsesforholdet til lineære dimensjoner, ikke arealforholdet.
