Optiska mikroskops arbetsprincip och utvecklingshistoria
Optiskt mikroskop (OM förkortat) är ett optiskt instrument som använder optiska principer för att förstora och avbilda små föremål som inte kan urskiljas av mänskliga ögon, så att människor kan extrahera informationen om mikrostruktur.
Redan under det första århundradet f.Kr. upptäckte man att när man observerar små föremål genom sfäriska genomskinliga föremål, kan de förstoras och avbildas. Senare fick jag gradvis förståelse för lagen om att sfäriska glasytor kan förstora och avbilda föremål. År 1590 hade glasögontillverkare i Nederländerna och Italien redan skapat förstoringsinstrument som liknar mikroskop. Runt 1610 ändrade Galileo från Italien och Kepler från Tyskland, medan de studerade teleskop, avståndet mellan objektivet och okularet för att få en rimlig optisk vägstruktur för mikroskop. På den tiden var optiska hantverkare engagerade i tillverkning, marknadsföring och förbättring av mikroskop.
I mitten av 1600-talet gjorde Robert Hooke från England och Leeuwenhoek från Nederländerna enastående bidrag till utvecklingen av mikroskop. Omkring 1665 lade Hooke till grov- och mikrofokuseringsmekanismer, belysningssystem och arbetsbänkar för att bära provobjektglas till mikroskopet. Dessa komponenter har kontinuerligt förbättrats och blivit grundkomponenterna i moderna mikroskop.
Mellan 1673 och 1677 utvecklade Levin Hooke ett högeffektmikroskop av förstoringsglastyp med en komponent, varav nio har bevarats till denna dag. Hooke och Levin Hooke uppnådde enastående prestationer i studiet av mikrostrukturen hos djur- och växtorganismer med hjälp av egentillverkade mikroskop. Under 1800-talet förbättrade uppkomsten av högkvalitativa akromatiska immersionslinser avsevärt mikroskopens förmåga att observera fina strukturer. År 1827 var Archie den första som använde immersionslinser. På 1870-talet lade tyska Abbe den klassiska teoretiska grunden för mikroskopisk avbildning. Dessa främjade alla den snabba utvecklingen av mikroskoptillverkning och mikroskopisk observationsteknik, och gav kraftfulla verktyg för biologer och medicinska vetenskapsmän, inklusive Koch och Pasteur, för att upptäcka bakterier och mikroorganismer under senare hälften av 1800-talet.
Tillsammans med utvecklingen av själva mikroskopets struktur, förnyar mikroskopisk observationsteknik också ständigt: polariserad mikroskopi uppstod 1850; 1893 uppstod interferensmikroskopi; 1935 skapade den nederländska fysikern Zernike faskontrastmikroskopi, för vilken han vann Nobelpriset i fysik i fysik 1953.
Det klassiska optiska mikroskopet är helt enkelt en kombination av optiska komponenter och precisionsmekaniska komponenter, som använder det mänskliga ögat som en mottagare för att observera den förstorade bilden. Senare lades en fotograferingsanordning till mikroskopet, med fotokänslig film som mottagare för inspelning och lagring. I modern tid används fotoelektriska komponenter, TV-kameror och laddningskopplare vanligtvis som mottagare för mikroskop, som kombineras med mikrodatorer för att bilda ett komplett bildinformationsinsamling och bearbetningssystem.
Optiska linser gjorda av glas eller andra transparenta material med böjda ytor kan förstora och avbilda föremål, och optiska mikroskop använder denna princip för att förstora små föremål till en storlek som är tillräcklig för det mänskliga ögat att observera. Moderna optiska mikroskop använder vanligtvis två förstoringssteg, var och en kompletterad med en objektivlins och ett okular. Det observerade objektet är placerat framför objektivlinsen, och efter att först ha förstorats av objektivlinsen, bildar det en inverterad verklig bild. Sedan förstoras denna verkliga bild av objektivlinsen i det andra steget och bildar en imaginär bild. Det mänskliga ögat ser är den imaginära bilden. Den totala förstoringen av ett mikroskop är produkten av objektivförstoringen och okularförstoringen. Förstoringsförhållande hänvisar till förstoringsförhållandet för linjära dimensioner, inte ytförhållandet.
