اصل کار و تاریخچه توسعه میکروسکوپ نوری
میکروسکوپ نوری (به اختصار OM) یک ابزار نوری است که از اصول نوری برای بزرگنمایی و تصویربرداری از اجسام ریز که توسط چشم انسان قابل تشخیص نیستند استفاده می کند تا افراد بتوانند اطلاعات ریزساختاری را استخراج کنند.
در اوایل قرن اول قبل از میلاد، مردم دریافتند که هنگام مشاهده اجسام کوچک از طریق اجسام شفاف کروی، می توانند آنها را به تصویر بزرگنمایی کنند. بعداً به تدریج متوجه این قانون شدم که سطح شیشه کروی می تواند اجسام را بزرگنمایی و تصویر کند. در سال 1590، عینکسازان هلندی و ایتالیایی ابزارهای بزرگنمایی مشابه میکروسکوپ ایجاد کردند. در حدود سال 1610، گالیله در ایتالیا و کپلر در آلمان، در حین مطالعه تلسکوپها، فاصله بین عدسی شیئی و چشمی را تغییر دادند تا ساختار مسیر نوری میکروسکوپی معقول به دست آید. صنعتگران نوری در آن زمان به ساخت، ترویج و بهبود میکروسکوپ مشغول بودند.
در اواسط قرن هفدهم، رابرت هوک در انگلستان و لیوونهوک در هلند هر دو سهم برجسته ای در توسعه میکروسکوپ ها داشتند. در حدود سال 1665، هوک مکانیسمهای تنظیم فوکوس درشت و ظریف، سیستمهای روشنایی و یک میز کار برای حمل نمونهها به میکروسکوپ اضافه کرد. این اجزا به طور مداوم بهبود یافته اند و به بلوک های ساختمانی اصلی میکروسکوپ های مدرن تبدیل شده اند.
در طول دوره 1673 تا 1677، لوین هوک میکروسکوپ های پرقدرت از نوع ذره بین تک واحدی ساخت که 9 عدد از آنها تا به امروز حفظ شده است. هوک و لوین هوک در مطالعه ساختار میکروسکوپی جانوران و گیاهان با استفاده از میکروسکوپ های خودساخته به دستاوردهای برجسته ای دست یافتند. در قرن نوزدهم، ظاهر عدسیهای شیئی غوطهوری آکروماتیک با کیفیت بالا، توانایی میکروسکوپها را برای مشاهده ساختارهای ظریف بسیار بهبود بخشید. در سال 1827 آمیسی اولین کسی بود که از یک هدف غوطه وری مایع استفاده کرد. در دهه 1870، آبه آلمانی پایه نظری کلاسیک تصویربرداری میکروسکوپی را بنا نهاد. اینها توسعه سریع ساخت میکروسکوپ و فناوری مشاهده میکروسکوپی را ارتقا داده اند و ابزارهای قدرتمندی برای زیست شناسان و دانشمندان پزشکی از جمله کوخ و پاستور برای کشف باکتری ها و میکروارگانیسم ها در نیمه دوم قرن نوزدهم فراهم کرده اند.
در حالی که ساختار خود میکروسکوپ در حال توسعه است، فناوری مشاهده میکروسکوپی نیز دائما در حال نوآوری است: میکروسکوپ نور قطبی در سال 1850 ظاهر شد. میکروسکوپ تداخلی در سال 1893 ظاهر شد. در سال 1935، فیزیکدان هلندی زرنیک، میکروسکوپ کنتراست فاز را ایجاد کرد. تکنیکی که به خاطر آن در سال 1953 جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد.
میکروسکوپ نوری کلاسیک تنها ترکیبی از اجزای نوری و اجزای مکانیکی دقیق است و از چشم انسان به عنوان گیرنده برای مشاهده یک تصویر بزرگنمایی شده استفاده میکند. بعداً یک دستگاه عکاسی به میکروسکوپ اضافه شد و از فیلم حساس به نور به عنوان گیرنده ای استفاده شد که می توان آن را ضبط و ذخیره کرد. در دوران مدرن، قطعات الکترونیکی نوری، لوله های دوربین تلویزیون و کوپلرهای شارژ به طور کلی به عنوان گیرنده میکروسکوپ استفاده می شود و پس از تجهیز به میکروکامپیوتر، یک سیستم کامل جمع آوری و پردازش اطلاعات تصویر تشکیل می شود.
لنزهای نوری ساخته شده از شیشه خمیده یا سایر مواد شفاف می توانند اجسام را در تصویر بزرگ کنند. میکروسکوپ های نوری از این اصل برای بزرگنمایی اجسام کوچک به اندازه کافی برای مشاهده چشم انسان استفاده می کنند. میکروسکوپ های نوری مدرن معمولاً از دو مرحله بزرگنمایی استفاده می کنند که به ترتیب توسط عدسی شیئی و چشمی تکمیل می شود. جسمی که باید مشاهده شود در مقابل عدسی شیئی قرار دارد. در مرحله اول توسط عدسی شیئی بزرگ شده و به یک تصویر واقعی وارونه تبدیل می شود. سپس تصویر واقعی در مرحله دوم توسط چشمی بزرگنمایی میشود تا تصویر مجازی شکل بگیرد. آنچه چشم انسان می بیند یک تصویر مجازی است. بزرگنمایی کلی میکروسکوپ حاصل بزرگنمایی عدسی شیئی و بزرگنمایی چشمی است. بزرگنمایی به نسبت بزرگنمایی ابعاد خطی اشاره دارد، نه نسبت مساحت.
