Optilise mikroskoobi tööpõhimõte ja arengulugu
Optical Microscope (lühendatult OM) on optiline instrument, mis kasutab optilisi printsiipe, et suurendada ja pildistada pisikesi objekte, mida inimsilm ei suuda lahendada, et inimesed saaksid mikrostruktuuri kohta teavet ekstraheerida.
Juba esimesel sajandil eKr on inimesed avastanud, et sfääriliste läbipaistvate objektide kaudu pisikesi objekte vaadeldes võivad nad panna need kujutisteks suurendama. Hiljem hakkasin järk-järgult mõistma seadust, et sfääriline klaaspind võib muuta objekte suurendatuks ja pildistatavaks. 1590. aastal olid Hollandi ja Itaalia prillide valmistajad loonud mikroskoopidele sarnased suurendusvahendid. 1610. aasta paiku muutsid Galileo Itaalias ja Kepler Saksamaal teleskoope uurides objektiiviläätse ja okulaari vahelist kaugust, et saada mõistlik mikroskoobi optilise tee struktuur. Sel ajal tegelesid optikameistrid mikroskoopide valmistamise, edendamise ja täiustamisega.
17. sajandi keskel andsid mikroskoopide arendamisse silmapaistva panuse Robert Hooke Inglismaal ja Leeuwenhoek Hollandis. 1665. aasta paiku lisas Hooke jämedad ja peened fookuse reguleerimise mehhanismid, valgustussüsteemid ja töölaua proovide kandmiseks mikroskoobi juurde. Neid komponente on pidevalt täiustatud ja neist on saanud kaasaegsete mikroskoopide põhilised ehitusplokid.
Ajavahemikul 1673–1677 valmistas Levin Hooke suure võimsusega üheosalise suurendusklaasi tüüpi mikroskoope, millest üheksa on säilinud tänapäevani. Hooke ja Levin Hooke saavutasid silmapaistvaid saavutusi loomade ja taimede mikroskoopilise struktuuri uurimisel isevalmistatud mikroskoopide abil. 19. sajandil parandas kvaliteetsete akromaatiliste keelekümblusobjektiivide ilmumine oluliselt mikroskoopide võimet jälgida peenstruktuure. Aastal 1827 oli Amici esimene, kes kasutas vedeliku sukeldusobjektiivi. Saksa Abbe pani 1870. aastatel aluse mikroskoobipildistamisele klassikalise teoreetilise aluse. Need on soodustanud mikroskoobi valmistamise ja mikroskoopilise vaatlustehnoloogia kiiret arengut ning pakkunud võimsaid vahendeid bioloogidele ja arstiteadlastele, sealhulgas Kochile ja Pasteurile, et avastada 19. sajandi teisel poolel baktereid ja mikroorganisme.
Samal ajal kui mikroskoobi enda struktuur areneb, on ka mikroskoopilise vaatlustehnoloogia pidevas uuenduses: polariseeritud valguse mikroskoopia ilmus 1850. aastal; 1893. aastal ilmus interferentsmikroskoopia; 1935. aastal lõi Hollandi füüsik Zernik faasikontrastmikroskoopia. tehnikat, mille eest pälvis ta 1953. aastal Nobeli füüsikaauhinna.
Klassikaline optiline mikroskoop on lihtsalt optiliste komponentide ja täppismehaaniliste komponentide kombinatsioon ning see kasutab suurendatud kujutise vaatlemiseks vastuvõtjana inimsilma. Hiljem lisati mikroskoobile fotoseade ning vastuvõtjana kasutati valgustundlikku filmi, mida sai salvestada ja salvestada. Tänapäeval kasutatakse mikroskoobi vastuvõtjana üldiselt optoelektroonilisi komponente, telekaamera torusid ja laenguühendusi ning pärast mikroarvutiga varustamist moodustub terviklik pilditeabe hankimise ja töötlemise süsteem.
Kaarjas klaasist või muust läbipaistvast materjalist optilised läätsed võivad objekte kujutisteks suurendada. Optilised mikroskoobid kasutavad seda põhimõtet pisikeste objektide suurendamiseks inimsilmade vaatlemiseks piisava suurusega. Kaasaegsed optilised mikroskoobid kasutavad tavaliselt kahte suurendusetappi, mida täidavad vastavalt objektiiv ja okulaar. Vaadeldav objekt asub objektiivi ees. Objektiivi objektiiv suurendab seda esimeses etapis ja sellest saab ümberpööratud reaalne kujutis. Seejärel suurendatakse okulaari abil tegelikku pilti teises etapis, et moodustada virtuaalne pilt. See, mida inimsilm näeb, on virtuaalne pilt. Mikroskoobi kogusuurendus on objektiivi suurenduse ja okulaari suurenduse korrutis. Suurendus viitab lineaarsete mõõtmete suurendussuhtele, mitte pindala suhtele.
