Principiul de funcționare și istoria dezvoltării microscoapelor optice
Microscopul optic (OM pe scurt) este un instrument optic care folosește principii optice pentru a mări și imagine obiecte mici care nu pot fi distinse de ochii omului, astfel încât oamenii să poată extrage informațiile microstructurii.
Încă din secolul I î.Hr., s-a descoperit că atunci când se observă obiecte mici prin obiecte sferice transparente, acestea pot fi mărite și imagine. Mai târziu, am înțeles treptat legea conform căreia suprafețele sferice de sticlă pot mări și imagine obiecte. În 1590, producătorii de ochelari din Țările de Jos și Italia creaseră deja instrumente de mărire similare cu microscoapele. În jurul anului 1610, Galileo din Italia și Kepler din Germania, în timp ce studiau telescoape, au schimbat distanța dintre obiectiv și ocular pentru a obține o structură rezonabilă a căii optice pentru microscoape. La acea vreme, meșteșugarii optici erau angajați în fabricarea, promovarea și îmbunătățirea microscoapelor.
La mijlocul secolului al XVII-lea, Robert Hooke din Anglia și Leeuwenhoek din Țările de Jos au adus contribuții remarcabile la dezvoltarea microscoapelor. În jurul anului 1665, Hooke a adăugat mecanisme de focalizare grosieră și micro, sisteme de iluminare și bancuri de lucru pentru a transporta lame de specimen la microscop. Aceste componente au fost îmbunătățite continuu și au devenit componentele de bază ale microscoapelor moderne.
Între 1673 și 1677, Levin Hooke a dezvoltat un microscop de mare putere de tip lupă cu o singură componentă, dintre care nouă s-au păstrat până în prezent. Hooke și Levin Hooke au obținut realizări remarcabile în studiul microstructurii organismelor animale și vegetale folosind microscoape auto-fabricate. În secolul al XIX-lea, apariția lentilelor de imersie acromatică de înaltă calitate a îmbunătățit considerabil capacitatea microscoapelor de a observa structuri fine. În 1827, Archie a fost primul care a folosit lentile de imersiune. În anii 1870, Abbe german a pus bazele teoretice clasice pentru imagistica microscopică. Toate acestea au promovat dezvoltarea rapidă a producției de microscop și a tehnologiei de observare microscopică și au oferit instrumente puternice biologilor și oamenilor de știință medicali, inclusiv Koch și Pasteur, pentru a descoperi bacterii și microorganisme în a doua jumătate a secolului al XIX-lea.
Odată cu dezvoltarea structurii microscopului în sine, tehnologia de observare microscopică este, de asemenea, în mod constant inovatoare: microscopia polarizată a apărut în 1850; În 1893, a apărut microscopia de interferență; În 1935, fizicianul olandez Zernike a creat microscopia cu contrast de fază, pentru care a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică în Fizică în 1953.
Microscopul optic clasic este pur și simplu o combinație de componente optice și componente mecanice de precizie, folosind ochiul uman ca receptor pentru a observa imaginea mărită. Ulterior, la microscop a fost adăugat un dispozitiv de fotografiere, folosind film fotosensibil ca receptor pentru înregistrare și stocare. În vremurile moderne, componentele fotoelectrice, camerele de televiziune și cuplele de încărcare sunt utilizate în mod obișnuit ca receptori pentru microscoape, care sunt combinate cu microcalculatoare pentru a forma un sistem complet de achiziție și procesare a informațiilor despre imagine.
Lentilele optice din sticlă sau alte materiale transparente cu suprafețe curbate pot mări și imagine obiecte, iar microscoapele optice folosesc acest principiu pentru a mări obiectele mici la o dimensiune suficientă pentru ca ochiul uman să le observe. Microscoapele optice moderne folosesc de obicei două etape de mărire, fiecare completată de o lentilă obiectiv și un ocular. Obiectul observat este situat în fața lentilei obiectivului și, după ce a fost mai întâi mărit de lentila obiectivului, formează o imagine reală inversată. Apoi, această imagine reală este mărită de obiectivul în a doua etapă, formând o imagine imaginară. Ceea ce vede ochiul uman este imaginea imaginară. Mărirea totală a unui microscop este produsul măririi obiectivului și măririi ocularului. Raportul de mărire se referă la raportul de mărire al dimensiunilor liniare, nu la raportul suprafeței.
