Princíp činnosti a história vývoja optických mikroskopov
Optický mikroskop (skrátene OM) je optický prístroj, ktorý využíva optické princípy na zväčšovanie a zobrazovanie malých predmetov, ktoré ľudské oči nedokážu rozlíšiť, aby ľudia mohli extrahovať informácie o mikroštruktúre.
Už v prvom storočí pred naším letopočtom sa zistilo, že pri pozorovaní malých predmetov cez sférické priehľadné predmety ich možno zväčšiť a zobraziť. Neskôr som postupne pochopil zákon, že guľové sklenené plochy môžu zväčšovať a zobrazovať predmety. V roku 1590 už výrobcovia okuliarov v Holandsku a Taliansku vytvorili zväčšovacie prístroje podobné mikroskopom. Okolo roku 1610 Galileo z Talianska a Kepler z Nemecka pri štúdiu ďalekohľadov zmenili vzdialenosť medzi objektívom a okulárom, aby získali primeranú štruktúru optickej dráhy pre mikroskopy. V tom čase sa optici remeselníci zaoberali výrobou, propagáciou a zdokonaľovaním mikroskopov.
V polovici 17. storočia Robert Hooke z Anglicka a Leeuwenhoek z Holandska mimoriadne prispeli k vývoju mikroskopov. Okolo roku 1665 pridal Hooke hrubé a mikro zaostrovacie mechanizmy, osvetľovacie systémy a pracovné stoly na prenášanie preparátov do mikroskopu. Tieto komponenty boli neustále zdokonaľované a stali sa základnými komponentmi moderných mikroskopov.
V rokoch 1673 až 1677 vyvinul Levin Hooke jednozložkový vysokovýkonný mikroskop typu s lupou, z ktorých sa dodnes zachovalo deväť. Hooke a Levin Hooke dosiahli vynikajúce úspechy v štúdiu mikroštruktúry živočíšnych a rastlinných organizmov pomocou vlastnoručne vyrobených mikroskopov. V 19. storočí sa objavením kvalitných achromatických imerzných šošoviek výrazne zlepšila schopnosť mikroskopov pozorovať jemné štruktúry. V roku 1827 Archie ako prvý použil ponorné šošovky. V 70. rokoch 19. storočia nemecký Abbe položil klasický teoretický základ pre mikroskopické zobrazovanie. To všetko podporilo rýchly rozvoj výroby mikroskopov a technológie mikroskopického pozorovania a poskytlo biológom a lekárskym vedcom, vrátane Kocha a Pasteura, mocné nástroje na objavovanie baktérií a mikroorganizmov v druhej polovici 19. storočia.
Spolu s vývojom štruktúry samotného mikroskopu sa neustále inovuje aj technológia mikroskopického pozorovania: polarizovaná mikroskopia sa objavila v roku 1850; V roku 1893 sa objavila interferenčná mikroskopia; V roku 1935 holandský fyzik Zernike vytvoril fázovú kontrastnú mikroskopiu, za ktorú získal v roku 1953 Nobelovu cenu za fyziku.
Klasický optický mikroskop je jednoducho kombináciou optických komponentov a presných mechanických komponentov, ktoré využívajú ľudské oko ako prijímač na pozorovanie zväčšeného obrazu. Neskôr bolo k mikroskopu pridané fotografické zariadenie, ktoré ako prijímač na záznam a ukladanie využívalo fotocitlivý film. V modernej dobe sa fotoelektrické komponenty, televízne kamery a nábojové spojky bežne používajú ako prijímače pre mikroskopy, ktoré sa kombinujú s mikropočítačmi na vytvorenie kompletného systému získavania a spracovania obrazových informácií.
Optické šošovky vyrobené zo skla alebo iných priehľadných materiálov so zakriveným povrchom dokážu zväčšovať a zobrazovať predmety a optické mikroskopy využívajú tento princíp na zväčšovanie malých predmetov na veľkosť postačujúcu na pozorovanie ľudským okom. Moderné optické mikroskopy zvyčajne používajú dva stupne zväčšenia, z ktorých každý je doplnený šošovkou objektívu a okulárom. Pozorovaný objekt sa nachádza pred šošovkou objektívu a po prvom zväčšení šošovkou objektívu vytvára prevrátený reálny obraz. Potom je tento skutočný obraz zväčšený šošovkou objektívu v druhej fáze, čím sa vytvorí imaginárny obraz. To, čo ľudské oko vidí, je imaginárny obraz. Celkové zväčšenie mikroskopu je súčinom zväčšenia objektívu a zväčšenia okuláru. Pomer zväčšenia sa vzťahuje na pomer zväčšenia lineárnych rozmerov, nie na pomer plochy.
