Funktionsprincip och utvecklingshistorik för optiska mikroskop
Optiskt mikroskop (OM) är ett optiskt instrument som använder optiska principer för att förstora och avbilda små föremål som inte kan urskiljas av det mänskliga ögat, för att extrahera mikrostrukturell information.
Redan under det första århundradet f.Kr. upptäckte man att observation av små föremål genom sfäriska genomskinliga föremål kan förstora och avbilda dem. 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 mikroskopet. På den tiden var optiska hantverkare engagerade i tillverkning, marknadsföring och förbättring av mikroskop.
I mitten av-17th århundradet gjorde Robert Hooke från England och Lewandowski från Nederländerna enastående bidrag till utvecklingen av mikroskop. Runt 1665 lade Hooke till grov- och mikrofokuseringsmekanismer, belysningssystem och arbetsbänkar för att bära objektglas i mikroskopet. Dessa komponenter har kontinuerligt förbättrats och blivit grundkomponenterna i moderna mikroskop.
Mellan 1673 och 1677 skapade 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 deras 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 tysken Albert den klassiska teoretiska grunden för mikroskopisk avbildning. Alla dessa främjade den snabba utvecklingen av mikroskoptillverkning och mikroskopisk observationsteknik, och gav kraftfulla verktyg för biologer och medicinsk personal, inklusive Koch och Pasteur, för att upptäcka bakterier och mikroorganismer under andra 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 holländska fysikern Zelnik faskontrastmikroskopi, för vilken han tilldelades Nobelpriset i fysik 1953.
Klassiska optiska mikroskop är helt enkelt en kombination av optiska och precisionsmekaniska komponenter, som använder det mänskliga ögat som mottagare för att observera förstorade bilder. 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, i kombination 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 kan observeras av det mänskliga ögat. Moderna optiska mikroskop använder vanligtvis två förstoringssteg, var och en kompletterad av en objektivlins och ett okular. Det observerade objektet är placerat framför objektivlinsen, och efter att ha förstorats av objektivlinsen i det första steget, bildar det en inverterad verklig bild. Sedan förstoras denna verkliga bild av okularet i det andra steget och bildar en virtuell bild. Det mänskliga ögat ser är den virtuella bilden. Den totala förstoringen av ett mikroskop är produkten av objektivförstoringen och okularförstoringen. Förstoringsförhållande hänvisar till förstoringsförhållandet för linjära dimensioner, inte ytförhållandet.
