Principiul de funcționare și istoria dezvoltării microscopului optic
Microscopul optic (abreviat ca OM) este un instrument optic care folosește principii optice pentru a mări și imagine obiecte minuscule care nu pot fi rezolvate de ochiul uman, astfel încât oamenii să poată extrage informații despre microstructură.
Încă din secolul I î.Hr., oamenii au descoperit că atunci când observă obiecte minuscule prin obiecte sferice transparente, le pot face să se mărească în imagini. Mai târziu, treptat, am ajuns să înțeleg legea conform căreia suprafața sferică de sticlă poate face obiectele mărite și imagine. În 1590, producătorii olandezi și italieni de ochelari au creat instrumente de mărire similare microscoapelor. În jurul anului 1610, în timp ce studiau telescoapele, Galileo în Italia și Kepler în Germania au schimbat distanța dintre obiectivul și ocular pentru a obține o structură rezonabilă a traseului optic al microscopului. Meșterii optici la acea vreme erau angajați în fabricarea, promovarea și îmbunătățirea microscoapelor.
La mijlocul secolului al XVII-lea, Robert Hooke în Anglia și Leeuwenhoek în Țările de Jos au avut ambele contribuții remarcabile la dezvoltarea microscoapelor. În jurul anului 1665, Hooke a adăugat mecanisme de reglare a focalizării grosiere și fine, sisteme de iluminare și un banc de lucru pentru transportul specimenelor la microscop. Aceste componente au fost îmbunătățite continuu și au devenit elementele de bază ale microscoapelor moderne.
În perioada 1673-1677, Levin Hooke a realizat microscoape de mare putere de tip lupă cu o singură unitate, dintre care nouă s-au păstrat până astăzi. Hooke și Levin Hooke au realizat realizări remarcabile în studiul structurii microscopice a animalelor și plantelor folosind microscoape auto-fabricate. În secolul al XIX-lea, apariția lentilelor obiective cu imersiune acromatică de înaltă calitate a îmbunătățit considerabil capacitatea microscoapelor de a observa structuri fine. În 1827 Amici a fost primul care a folosit un obiectiv de imersie în lichid. În anii 1870, abatele german a pus bazele teoretice clasice ale imaginilor la microscop. Acestea au promovat dezvoltarea rapidă a producției de microscop și a tehnologiei de observare microscopică și au oferit instrumente puternice pentru biologi și oameni de știință medicali, inclusiv Koch și Pasteur, pentru a descoperi bacterii și microorganisme în a doua jumătate a secolului al XIX-lea.
În timp ce structura microscopului în sine se dezvoltă, tehnologia de observare microscopică este, de asemenea, în mod constant inovatoare: microscopia cu lumină polarizată a apărut în 1850; microscopia de interferență a apărut în 1893; în 1935, fizicianul olandez Zernik a creat microscopia cu contrast de fază. tehnică, pentru care a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fizică în 1953.
Microscopul optic clasic este doar o combinație de componente optice și componente mecanice de precizie și folosește ochiul uman ca receptor pentru a observa o imagine mărită. Ulterior, la microscop a fost adăugat un dispozitiv fotografic, iar filmul fotosensibil a fost folosit ca receptor care putea fi înregistrat și stocat. În vremurile moderne, componentele optoelectronice, tuburile camerelor TV și cuplele de încărcare sunt utilizate în general ca receptor al microscopului, iar un sistem complet de achiziție și procesare a informațiilor de imagine se formează după ce a fost echipat cu un microcomputer.
Lentilele optice din sticlă curbată sau alte materiale transparente pot mări obiectele în imagini. Microscoapele optice folosesc acest principiu pentru a mări obiectele minuscule la o dimensiune suficientă pentru ca ochii umani să le poată observa. Microscoapele optice moderne folosesc de obicei două etape de mărire, care sunt completate de obiectivul și, respectiv, de ocular. Obiectul de observat este situat în fața lentilei obiectivului. Este mărită de obiectivul în prima etapă și devine o imagine reală inversată. Apoi imaginea reală este mărită de ocular în a doua etapă pentru a forma o imagine virtuală. Ceea ce vede ochiul uman este o imagine virtuală. Mărirea totală a microscopului este produsul dintre mărirea lentilei obiectiv și mărirea ocularului. Mărirea se referă la raportul de mărire al dimensiunilor liniare, nu la raportul suprafeței.
