Принцип роботи та історія розвитку оптичного мікроскопа
Оптичний мікроскоп (скорочено OM) — це оптичний інструмент, який використовує оптичні принципи для збільшення та зображення крихітних об’єктів, які не можуть бути розпізнані людським оком, щоб люди могли отримувати інформацію про мікроструктуру.
Ще в першому столітті до нашої ери люди виявили, що, спостерігаючи крихітні об’єкти через сферичні прозорі об’єкти, вони можуть збільшувати їх у зображення. Пізніше я поступово зрозумів закон, згідно з яким сферична скляна поверхня може збільшувати та відображати об’єкти. У 1590 році голландські та італійські виробники окулярів створили збільшувальні інструменти, подібні до мікроскопів. Близько 1610 року, вивчаючи телескопи, Галілей в Італії та Кеплер у Німеччині змінили відстань між лінзою об’єктива та окуляром, щоб отримати розумну структуру оптичного шляху мікроскопа. Майстри-оптики в той час займалися виготовленням, просуванням і вдосконаленням мікроскопів.
У середині 17 століття Роберт Гук в Англії та Левенгук в Нідерландах зробили видатний внесок у розвиток мікроскопів. Приблизно в 1665 році Гук додав механізми грубого та точного регулювання фокуса, системи освітлення та верстак для перенесення зразків до мікроскопа. Ці компоненти постійно вдосконалювалися і стали основними будівельними блоками сучасних мікроскопів.
У період з 1673 по 1677 рік Левін Гук створив потужні мікроскопи одноблокового типу збільшувального скла, дев'ять з яких збереглися до наших днів. Гук і Левін Гуки досягли видатних успіхів у вивченні мікроскопічної будови тварин і рослин за допомогою саморобних мікроскопів. У 19 столітті поява високоякісних ахроматичних імерсійних об’єктивів значно покращила здатність мікроскопів спостерігати тонкі структури. У 1827 році Амічі першим використав рідинний імерсійний об’єктив. У 1870-х роках німецький абат заклав класичну теоретичну основу отримання зображень під мікроскопом. Вони сприяли швидкому розвитку виробництва мікроскопів і технології мікроскопічного спостереження, а також забезпечили біологам і медикам, зокрема Коху і Пастера, потужні інструменти для відкриття бактерій і мікроорганізмів у другій половині 19 століття.
У той час як структура самого мікроскопа розвивається, технологія мікроскопічного спостереження також постійно вдосконалюється: мікроскопія з поляризованим світлом з’явилася в 1850 році; в 1893 з'явилася інтерференційна мікроскопія; в 1935 році голландський фізик Зерник створив фазово-контрастну мікроскопію. техніка, за яку він був удостоєний Нобелівської премії з фізики в 1953 році.
Класичний оптичний мікроскоп — це лише комбінація оптичних компонентів і точних механічних компонентів, і він використовує людське око як приймач для спостереження збільшеного зображення. Пізніше до мікроскопа додали фотографічний пристрій, а як приймач використовували фоточутливу плівку, яку можна було записувати та зберігати. У наш час оптико-електронні компоненти, трубки телевізійних камер і роз’єми заряду зазвичай використовуються як приймач мікроскопа, а повна система збору та обробки інформації про зображення формується після оснащення мікрокомп’ютером.
Оптичні лінзи з вигнутого скла або інших прозорих матеріалів можуть збільшувати зображення об’єктів. Оптичні мікроскопи використовують цей принцип для збільшення крихітних об’єктів до розміру, достатнього для спостереження людським оком. Сучасні оптичні мікроскопи зазвичай використовують два ступені збільшення, які завершуються відповідно лінзою об’єктива та окуляром. Об'єкт спостереження розташований перед лінзою об'єктива. На першому етапі воно збільшується лінзою об’єктива і стає перевернутим реальним зображенням. Потім реальне зображення збільшується окуляром на другому етапі для формування віртуального зображення. Те, що бачить людське око, є віртуальним зображенням. Загальне збільшення мікроскопа є добутком збільшення лінзи об’єктива на збільшення окуляра. Збільшення означає коефіцієнт збільшення лінійних розмірів, а не коефіцієнт площі.
