Optilise mikroskoopia uurimine ja arendus
Juba esimesel sajandil eKr olid inimesed avastanud, et väikeste objektide vaatlemisel läbi sfääriliste läbipaistvate objektide saab neid suurendada ja pildistada. Hiljem hakkasime järk-järgult mõistma seadust, mille kohaselt sfäärilise klaasi pind võib muuta objekte suurendatuks ja kujutatuks.
1590. aastaks olid Hollandi ja Itaalia prillide valmistajad loonud mikroskoopidele sarnased suurendusvahendid. 1610. aasta paiku muutsid Itaalia Galileo ja Saksamaa Kepler teleskoobid uurides objektiivi ja okulaari vahelist kaugust ning leidsid mikroskoobi jaoks mõistliku optilise teestruktuuri. Sel ajal tegelesid optikameistrid mikroskoopide valmistamise, edendamise ja täiustamisega. .
Sajandi keskel andsid britt Robert Hooke ja hollandlane Leeuwen Hooke mõlemad silmapaistva panuse mikroskoopide arendamisse. 1665. aasta paiku lisas Hooke jämedad ja peened teravustamismehhanismid, valgustussüsteemi ja töölaua proovide kandmiseks mikroskoobile. Neid komponente on pidevalt täiustatud ja neist on saanud kaasaegsete mikroskoopide põhilised ehitusplokid.
Aastatel 1673–1677 ehitas Leeuwenhoek ühekomponendilisi suurendusklaasi tüüpi suure võimsusega mikroskoope, millest üheksa on säilinud tänapäevani. Hooke ja Leeuwenhoek kasutasid omatehtud mikroskoope, et saavutada silmapaistvaid saavutusi loomade ja taimede mikrostruktuuri uurimisel.
19. sajandil parandas kvaliteetsete akromaatilise keelekümblusobjektiivide ilmumine oluliselt mikroskoopide võimet peenstruktuure vaadelda. Amici kasutas 1827. aastal esimesena vedelikkümblusobjektiivi. 1870. aastatel pani Saksa Abbe klassikalise teoreetilise aluse mikroskoobipildistamisele. Need soodustasid mikroskoobi valmistamise ja mikroskoopilise vaatlustehnoloogia kiiret arengut ning pakkusid bioloogidele ja arstiteadlastele, sealhulgas Kochile ja Pasteurile, võimsaid tööriistu bakterite ja mikroorganismide avastamiseks 19. sajandi teisel poolel.
Samal ajal kui mikroskoobi enda struktuur areneb, on ka mikroskoopilise vaatlustehnoloogia pidevas uuenduses: polariseeritud valguse mikroskoopia ilmus 1850. aastal; 1893. aastal ilmus interferentsmikroskoopia; ja 1935. aastal lõi Hollandi füüsik Zernike faasikontrastmikroskoopia. tehnikat, mille eest ta pälvis 1953. aastal Nobeli füüsikaauhinna.
Klassikaline optiline mikroskoop on lihtsalt optiliste komponentide ja täppismehaaniliste komponentide kombinatsioon. See kasutab suurendatud kujutise vaatlemiseks vastuvõtjana inimsilma. Hiljem lisati mikroskoobile fotoseade, mis kasutas vastuvõtjana valgustundlikku filmi, mida sai salvestada ja salvestada. Tänapäeval kasutatakse optoelektroonilisi komponente, televisioonikaamera torusid ja laenguühendusi tavaliselt mikroskoopide vastuvõtjatena ning koos mikroelektrooniliste arvutitega moodustavad need tervikliku pilditeabe kogumise ja töötlemise süsteemi.
Klaasist või muust läbipaistvast materjalist kumera pinnaga optilised läätsed võivad objekte kujutisteks suurendada. Optilised mikroskoobid kasutavad seda põhimõtet, et suurendada pisikesi objekte suuruseni, mis on inimsilmade jaoks piisavalt suur. Kaasaegsed optilised mikroskoobid kasutavad tavaliselt kahte suurendusastet, mida täidavad vastavalt objektiiv ja okulaar. Vaadeldav objekt asub objektiivi ees. Objektiivi objektiiv suurendab seda esimesel tasemel ja sellest saab ümberpööratud reaalne kujutis. Seejärel suurendatakse seda tegelikku pilti teisel tasemel oleva okulaari abil ja sellest saab virtuaalne kujutis. See, mida inimsilm näeb, on virtuaalne pilt. Mikroskoobi kogusuurendus on objektiivi ja okulaari suurenduse korrutis. Suurendus viitab lineaarsete mõõtmete suurendussuhtele, mitte pindala suhtele.
