Исследования и разработки в области оптической микроскопии
Еще в первом веке до нашей эры люди обнаружили, что, наблюдая за небольшими объектами через сферические прозрачные предметы, их можно увеличивать и отображать. Позже мы постепенно пришли к пониманию закона, согласно которому поверхность сферического стекла может увеличивать и отображать объекты.
К 1590 году голландские и итальянские производители очков создали увеличительные приборы, похожие на микроскопы. Около 1610 года Галилей из Италии и Кеплер из Германии изменили расстояние между объективом и окуляром во время изучения телескопов и придумали разумную структуру оптического пути микроскопа. Оптические мастера того времени занимались изготовлением, продвижением и усовершенствованием микроскопов. .
В середине-17века британец Роберт Гук и голландец Левен Гук внесли выдающийся вклад в развитие микроскопов. Около 1665 года Гук добавил механизмы грубой и точной фокусировки, систему освещения и рабочий стол для переноса образцов в микроскоп. Эти компоненты постоянно совершенствуются и становятся основными строительными блоками современных микроскопов.
Между 1673 и 1677 годами Левенгук построил однокомпонентные мощные микроскопы типа увеличительного стекла, девять из которых сохранились до наших дней. Гук и Левенгук с помощью самодельных микроскопов добились выдающихся успехов в изучении микроструктуры животных и растений.
В XIX веке появление высококачественных ахроматических иммерсионных объективов значительно улучшило возможности микроскопов наблюдать тонкие структуры. Амичи был первым, кто использовал объектив с жидкостной иммерсией в 1827 году. В 1870-х годах немецкий аббат заложил классические теоретические основы микроскопической визуализации. Они способствовали быстрому развитию производства микроскопов и технологий микроскопических наблюдений, а также предоставили биологам и ученым-медикам, включая Коха и Пастера, мощные инструменты для открытия бактерий и микроорганизмов во второй половине XIX века.
По мере развития конструкции самого микроскопа, технология микроскопических наблюдений также постоянно совершенствуется: микроскопия в поляризованном свете появилась в 1850 году; интерференционная микроскопия появилась в 1893 г.; а в 1935 году голландский физик Цернике создал фазово-контрастную микроскопию. метод, за который он получил Нобелевскую премию по физике в 1953 году.
Классический оптический микроскоп представляет собой комбинацию оптических компонентов и прецизионных механических компонентов. Он использует человеческий глаз в качестве приемника для наблюдения увеличенного изображения. Позже к микроскопу было добавлено фотографическое устройство, в котором в качестве приемника использовалась светочувствительная пленка, которую можно было записывать и хранить. В настоящее время оптоэлектронные компоненты, трубки телевизионных камер и преобразователи заряда обычно используются в качестве приемников микроскопов и в сочетании с микроэлектронными компьютерами образуют полную систему сбора и обработки информации об изображении.
Оптические линзы из стекла или других прозрачных материалов с изогнутыми поверхностями могут увеличивать объекты до изображений. Оптические микроскопы используют этот принцип для увеличения крошечных объектов до размера, достаточного для наблюдения человеческим глазом. Современные оптические микроскопы обычно используют два уровня увеличения, которые дополняются объективом и окуляром соответственно. Объект наблюдения находится перед объективом. Оно увеличивается объективом первого уровня и становится перевернутым реальным изображением. Затем это реальное изображение увеличивается окуляром второго уровня и становится виртуальным изображением. То, что видит человеческий глаз, — это виртуальное изображение. Полное увеличение микроскопа равно произведению увеличения объектива и увеличения окуляра. Увеличение относится к коэффициенту увеличения линейных размеров, а не к коэффициенту площади.
