Принцип на работа и история на развитието на оптичните микроскопи
Оптичният микроскоп (накратко OM) е оптичен инструмент, който използва оптични принципи за увеличаване и изобразяване на малки обекти, които не могат да бъдат разграничени от човешки очи, така че хората да могат да извличат информация за микроструктурата.
Още през първи век пр. н. е. е открито, че при наблюдение на малки обекти през сферични прозрачни обекти те могат да бъдат увеличени и изобразени. 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 оптична структура на пътя за микроскопи. По това време оптичните занаятчии се занимаваха с производството, рекламата и подобряването на микроскопи.
В средата на 17 век Робърт Хук от Англия и Льовенхук от Холандия имат изключителен принос в развитието на микроскопите. Около 1665 г. Хук добавя механизми за грубо и микро фокусиране, системи за осветление и работни маси за пренасяне на предметни стъкла към микроскопа. Тези компоненти непрекъснато се подобряват и се превръщат в основни компоненти на съвременните микроскопи.
Между 1673 и 1677 г. Левин Хук разработва 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 с помощта на самоделни 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 70-те години на 19-ти век Герман Абе полага класическата теоретична основа за микроскопските изображения. Всички те насърчават бързото развитие на производството на микроскопи и технологията за микроскопско наблюдение и предоставят мощни инструменти за биолози и медицински учени, 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 Зернике създава фазово контрастна микроскопия, за която печели Нобелова награда по физика през 1953 г.
Класическият оптичен микроскоп е просто комбинация от оптични компоненти и прецизни механични компоненти, използвайки човешкото око като приемник за наблюдение на увеличеното изображение. 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, които се комбинират с микрокомпютри, за да образуват цялостна система за получаване 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, достатъчен за наблюдение 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 първо увеличение от лещата на обектива образува обърнато реално изображение. След това това реално изображение се увеличава от лещата на обектива във втория етап, образувайки въображаемо изображение. Това, което човешкото око вижда, е въображаем образ. 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.
