اصل کار و تاریخچه توسعه میکروسکوپ های نوری
میکروسکوپ نوری (به اختصار OM) یک ابزار نوری است که از اصول نوری برای بزرگنمایی و تصویربرداری از اجسام کوچکی که با چشم انسان قابل تشخیص نیستند استفاده می کند تا افراد بتوانند اطلاعات ریزساختار را استخراج کنند.
در اوایل قرن اول قبل از میلاد، کشف شد که هنگام مشاهده اجسام کوچک از طریق اجسام شفاف کروی، می توان آنها را بزرگنمایی و تصویر کرد. بعداً به تدریج درک درستی از قانون پیدا کردم که سطوح شیشه ای کروی می توانند اجسام را بزرگ کرده و تصویر کنند. در سال 1590، تولیدکنندگان عینک در هلند و ایتالیا ابزارهای بزرگنمایی مشابه میکروسکوپ را ساخته بودند. در حدود سال 1610، گالیله ایتالیایی و کپلر آلمانی، در حین مطالعه تلسکوپ ها، فاصله بین شی و چشمی را تغییر دادند تا ساختار مسیر نوری معقولی برای میکروسکوپ ها به دست آید. در آن زمان، صنعتگران نوری به ساخت، ترویج و بهبود میکروسکوپ مشغول بودند.
در اواسط قرن هفدهم، رابرت هوک از انگلستان و لیوونهوک از هلند کمک های برجسته ای در توسعه میکروسکوپ ها کردند. در حدود سال 1665، هوک مکانیسم‌های فوکوس درشت و میکرو، سیستم‌های روشنایی و میزهای کار را برای حمل نمونه‌های اسلاید به میکروسکوپ اضافه کرد. این اجزا به طور مداوم بهبود یافته و به اجزای اصلی میکروسکوپ های مدرن تبدیل شده اند.
بین سال‌های 1673 و 1677، لوین هوک یک میکروسکوپ ذره‌بین تک جزئی با قدرت بالا ساخت که 9 تای آن تا به امروز حفظ شده است. هوک و لوین هوک به دستاوردهای برجسته ای در مطالعه ریزساختار موجودات جانوری و گیاهی با استفاده از میکروسکوپ های خودساخته دست یافتند. در قرن نوزدهم، ظهور لنزهای غوطه‌وری آکروماتیک با کیفیت بالا، توانایی میکروسکوپ‌ها را برای مشاهده ساختارهای ظریف بسیار بهبود بخشید. در سال 1827، آرچی اولین کسی بود که از لنزهای غوطه ور استفاده کرد. در دهه 1870، آبه آلمان پایه نظری کلاسیک را برای تصویربرداری میکروسکوپی گذاشت. همه اینها توسعه سریع ساخت میکروسکوپ و فناوری مشاهده میکروسکوپی را ترویج کردند و ابزارهای قدرتمندی را برای زیست شناسان و دانشمندان پزشکی از جمله کوخ و پاستور برای کشف باکتری ها و میکروارگانیسم ها در نیمه دوم قرن نوزدهم فراهم کردند.
همراه با توسعه ساختار خود میکروسکوپ، فناوری مشاهده میکروسکوپی نیز دائما در حال نوآوری است: میکروسکوپ پلاریزه در سال 1850 ظهور کرد. در سال 1893، میکروسکوپ تداخلی ظهور کرد. در سال 1935، زرنیک، فیزیکدان هلندی، میکروسکوپ کنتراست فازی را ایجاد کرد که برای آن در سال 1953 جایزه نوبل فیزیک در فیزیک را دریافت کرد.
میکروسکوپ نوری کلاسیک به سادگی ترکیبی از اجزای نوری و اجزای مکانیکی دقیق است که از چشم انسان به عنوان گیرنده برای مشاهده تصویر بزرگنمایی شده استفاده می‌کند. بعداً یک دستگاه عکاسی به میکروسکوپ اضافه شد که از فیلم حساس به نور به عنوان گیرنده برای ضبط و ذخیره سازی استفاده می کرد. در دوران مدرن، اجزای فوتوالکتریک، دوربین های تلویزیونی و کوپلرهای شارژ معمولاً به عنوان گیرنده میکروسکوپ ها استفاده می شوند که با میکروکامپیوترها ترکیب می شوند تا یک سیستم جمع آوری و پردازش اطلاعات تصویر کامل را تشکیل دهند.
لنزهای نوری ساخته شده از شیشه یا سایر مواد شفاف با سطوح منحنی می توانند اشیاء را بزرگنمایی و تصویربرداری کنند و میکروسکوپ های نوری از این اصل برای بزرگنمایی اجسام کوچک به اندازه کافی برای مشاهده چشم انسان استفاده می کنند. میکروسکوپ‌های نوری مدرن معمولاً از دو مرحله بزرگنمایی استفاده می‌کنند که هر مرحله توسط یک عدسی شیئی و یک چشمی تکمیل می‌شود. جسم مشاهده شده در مقابل عدسی شیئی قرار دارد و پس از بزرگنمایی ابتدا توسط عدسی شیئی، تصویر واقعی معکوس را تشکیل می دهد. سپس این تصویر واقعی در مرحله دوم توسط عدسی شیئی بزرگنمایی می‌شود و تصویری خیالی را تشکیل می‌دهد. آنچه چشم انسان می بیند تصویر خیالی است. بزرگنمایی کلی یک میکروسکوپ حاصل بزرگنمایی شیئی و بزرگنمایی چشمی است. نسبت بزرگنمایی به نسبت بزرگنمایی ابعاد خطی اشاره دارد، نه نسبت مساحت.
