Принцип на действие и история на развитието на оптичните микроскопи
Оптичният микроскоп (OM) е оптичен инструмент, който използва оптични принципи за увеличаване и изобразяване на малки обекти, които не могат да бъдат разграничени от човешкото око, с цел извличане на микроструктурна информация.
Още през първи век пр. н. е. е открито, че наблюдаването на малки обекти през сферични прозрачни обекти може да ги увеличи и изобрази. По-късно постепенно придобих разбиране за закона, че сферичните стъклени повърхности могат да увеличават и изобразяват обекти. През 1590 г. производителите на очила в Холандия и Италия вече са създали увеличителни инструменти, подобни на микроскопи. Около 1610 г. Галилео от Италия и Кеплер от Германия, докато изучават телескопи, променят разстоянието между обектива и окуляра, за да получат разумна структура на оптичния път на микроскопа. По това време оптичните занаятчии се занимаваха с производството, рекламата и подобряването на микроскопи.
В средата на -17ти век Робърт Хук от Англия и Левандовски от Нидерландия имат изключителен принос в развитието на микроскопите. Около 1665 г. Хук добавя механизми за грубо и микро фокусиране, осветителни системи и работни маси за носене на предметни стъкла в микроскопа. Тези компоненти непрекъснато се подобряват и се превръщат в основни компоненти на съвременните микроскопи.
Между 1673 и 1677 г. Левин Хук създава еднокомпонентен високомощен микроскоп с лупа, от който девет са запазени до днес. Хук и Левин Хук постигнаха изключителни постижения в изследването на микроструктурата на животински и растителни организми, използвайки собственоръчно направените от тях микроскопи. През 19 век появата на висококачествени ахроматични имерсионни лещи значително подобри способността на микроскопите да наблюдават фини структури. През 1827 г. Арчи е първият, който използва имерсионни лещи. През 1870 г. германецът Алберт полага класическата теоретична основа за микроскопските изображения. Всички те насърчиха бързото развитие на производството на микроскопи и технологията за микроскопско наблюдение и предоставиха мощни инструменти за биолози и медицински специалисти, включително Кох и Пастьор, за откриване на бактерии и микроорганизми през втората половина на 19 век.
Заедно с развитието на структурата на самия микроскоп, технологията за микроскопско наблюдение също непрекъснато се обновява: поляризираната микроскопия се появява през 1850 г.; През 1893 г. се появява интерферентната микроскопия; През 1935 г. холандският физик Зелник създава фазово-контрастна микроскопия, за която получава Нобелова награда за физика през 1953 г.
Класическите оптични микроскопи са просто комбинация от оптични и прецизни механични компоненти, използващи човешкото око като приемник за наблюдение на увеличени изображения. По-късно към микроскопа е добавено фотографско устройство, използващо фоточувствителен филм като приемник за запис и съхранение. В съвременните времена фотоелектрични компоненти, телевизионни камери и зарядни съединители обикновено се използват като приемници за микроскопи, комбинирани с микрокомпютри, за да формират цялостна система за събиране и обработка на информация за изображения.
Оптичните лещи, направени от стъкло или други прозрачни материали с извити повърхности, могат да увеличават и изобразяват обекти, а оптичните микроскопи използват този принцип, за да увеличат малки обекти до размер, който може да се наблюдава от човешкото око. Съвременните оптични микроскопи обикновено използват два етапа на увеличение, всеки завършен от обективна леща и окуляр. Наблюдаваният обект се намира пред лещата на обектива и след като се увеличи от лещата на обектива в първия етап, образува обърнато реално изображение. След това това реално изображение се увеличава от окуляра във втория етап, образувайки виртуално изображение. Това, което човешкото око вижда, е виртуалното изображение. Общото увеличение на микроскопа е произведение от увеличението на обектива и увеличението на окуляра. Коефициентът на увеличение се отнася до коефициента на увеличение на линейните размери, а не до съотношението на площта.
