Driftsprinsipp og utviklingshistorie av optiske mikroskoper
Optisk mikroskop (OM) er et optisk instrument som bruker optiske prinsipper for å forstørre og avbilde små objekter som ikke kan skilles fra det menneskelige øyet, for å trekke ut mikrostrukturell informasjon.
Allerede i det første århundre f.Kr. ble det oppdaget at det å observere små gjenstander gjennom sfæriske gjennomsiktige gjenstander kan forstørre og avbilde dem. 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 mikroskopet. På den tiden var optiske håndverkere engasjert i produksjon, markedsføring og forbedring av mikroskoper.
På midten av-17tallet ga Robert Hooke fra England og Lewandowski fra Nederland enestående bidrag til utviklingen av mikroskoper. Rundt 1665 la Hooke til grove og mikrofokuseringsmekanismer, lyssystemer og arbeidsbenker for å bære prøveobjektglass i mikroskopet. Disse komponentene har blitt kontinuerlig forbedret og blitt de grunnleggende komponentene i moderne mikroskoper.
Mellom 1673 og 1677 skapte Levin Hooke et enkeltkomponent forstørrelsesglass med høyeffektsmikroskop, 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 deres 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 Albert det klassiske teoretiske grunnlaget for mikroskopisk avbildning. Alle disse fremmet den raske utviklingen av mikroskopproduksjon og mikroskopisk observasjonsteknologi, og ga kraftige verktøy for biologer og medisinske fagfolk, inkludert Koch og Pasteur, for å oppdage bakterier og mikroorganismer i andre 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 Zelnik fasekontrastmikroskopi, som han ble tildelt Nobelprisen i fysikk for i 1953.
Klassiske optiske mikroskoper er ganske enkelt en kombinasjon av optiske og presisjonsmekaniske komponenter, som bruker det menneskelige øyet som mottaker for å observere forstørrede bilder. 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, kombinert 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 kan observeres av det menneskelige øyet. 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 å ha blitt forstørret av objektivlinsen i det første trinnet, danner det et omvendt ekte bilde. Deretter forstørres dette virkelige bildet av okularet i det andre trinnet, og danner et virtuelt bilde. Det menneskelige øyet ser er det virtuelle bildet. Den totale forstørrelsen av et mikroskop er produktet av objektivforstørrelsen og okularforstørrelsen. Forstørrelsesforhold refererer til forstørrelsesforholdet til lineære dimensjoner, ikke arealforholdet.
