Az optikai mikroszkópia kutatása és fejlesztése
Már a Krisztus előtti első században felfedezték az emberek, hogy amikor kis tárgyakat gömb alakú, átlátszó tárgyakon keresztül figyelnek meg, azok felnagyíthatók és leképezhetők. Később fokozatosan megértettük azt a törvényt, amely szerint a gömbüveg felülete képes nagyítani és leképezni a tárgyakat.
1590-re a holland és olasz szemüveggyártók a mikroszkópokhoz hasonló nagyító eszközöket készítettek. 1610 körül az olasz Galileo és a német Kepler a teleszkópok tanulmányozása közben megváltoztatta az objektívlencse és a szemlencse közötti távolságot, és ésszerű optikai útszerkezetet dolgozott ki a mikroszkóp számára. Az akkori optikai mesterek mikroszkópok gyártásával, népszerűsítésével és fejlesztésével foglalkoztak. .
A század közepén a brit Robert Hooke és a holland Leeuwen Hooke egyaránt kiemelkedően hozzájárult a mikroszkópok fejlesztéséhez. 1665 körül Hooke durva és finom fókuszáló mechanizmusokat, megvilágító rendszert és munkaasztalt adott hozzá a minták mikroszkóphoz történő szállításához. Ezeket az alkatrészeket folyamatosan fejlesztették, és a modern mikroszkópok alapvető építőköveivé váltak.
1673 és 1677 között Leeuwenhoek egykomponensű nagyítóüveg típusú, nagy teljesítményű mikroszkópokat épített, amelyek közül kilenc a mai napig fennmaradt. Hooke és Leeuwenhoek házi mikroszkópokat használt, hogy kiemelkedő eredményeket értek el az állatok és növények mikroszerkezetének vizsgálatában.
A 19. században a kiváló minőségű akromatikus immerziós objektívek megjelenése nagymértékben javította a mikroszkópok finom szerkezetek megfigyelési képességét. Amici volt az első, aki 1827-ben használt folyadék merülő objektívet. Az 1870-es években a német apát lefektette a mikroszkópos képalkotás klasszikus elméleti alapjait. Ezek elősegítették a mikroszkópgyártás és a mikroszkópos megfigyelési technológia gyors fejlődését, és hatékony eszközöket biztosítottak biológusok és orvostudósok, köztük Koch és Pasteur számára a baktériumok és mikroorganizmusok felfedezéséhez a 19. század második felében.
Miközben magának a mikroszkópnak a szerkezete is fejlődik, a mikroszkópos megfigyelési technológia is folyamatosan újul: 1850-ben jelent meg a polarizált fénymikroszkópia; az interferencia-mikroszkópia 1893-ban jelent meg; 1935-ben pedig Zernike holland fizikus megalkotta a fáziskontraszt mikroszkópiát. technikával, amiért 1953-ban fizikai Nobel-díjat kapott.
A klasszikus optikai mikroszkóp csak optikai és precíziós mechanikai alkatrészek kombinációja. Az emberi szemet használja vevőként a nagyított kép megfigyelésére. Később a mikroszkópot egy fényképészeti eszközzel egészítették ki, vevőként fényérzékeny filmet használva, amely rögzíthető és tárolható. A modern időkben az optoelektronikai alkatrészeket, televíziós kameracsöveket és töltéscsatolókat gyakran használják mikroszkópok vevőegységeiként, és mikroelektronikai számítógépekkel összekapcsolva teljes képinformáció-gyűjtő és -feldolgozó rendszert alkotnak.
Az üvegből vagy más átlátszó anyagból készült, ívelt felületű optikai lencsék képpé nagyíthatják a tárgyakat. Az optikai mikroszkópok ezt az elvet használják az apró tárgyak olyan méretűre nagyítására, amelyek elegendőek ahhoz, hogy az emberi szem megfigyelhesse. A modern optikai mikroszkópok általában két nagyítási szintet használnak, amelyeket az objektív és a szemlencse egészít ki. A megfigyelt tárgy az objektívlencse előtt található. Az objektív az első szinten felnagyítja, és fordított valós képpé válik. Ezután ezt a valós képet a második szinten lévő okulár felnagyítja, és virtuális képpé válik. Amit az emberi szem lát, az a virtuális kép. A mikroszkóp teljes nagyítása az objektív nagyításának és a szemlencse nagyításának a szorzata. A nagyítás a lineáris méretek nagyítási arányára vonatkozik, nem a területarányra.
