광학현미경의 작동원리와 발전사
광학 현미경(OM으로 약칭)은 광학 원리를 사용하여 인간의 눈으로 확인할 수 없는 작은 물체를 확대하고 이미지화하여 사람들이 미세 구조 정보를 추출할 수 있는 광학 기기입니다.
일찍이 기원전 1세기에 사람들은 구형 투명 물체를 통해 작은 물체를 관찰할 때 이미지로 확대할 수 있다는 것을 발견했습니다. 나중에 나는 구형 유리 표면이 물체를 확대하고 이미지화할 수 있다는 법칙을 점차 이해하게 되었습니다. 1590년에 네덜란드와 이탈리아의 안경 제작자들은 현미경과 유사한 확대 기구를 만들었습니다. 1610년경 이탈리아의 갈릴레오와 독일의 케플러는 망원경을 연구하면서 합리적인 현미경 광경로 구조를 얻기 위해 대물렌즈와 접안렌즈 사이의 거리를 바꾸었다. 당시 광학 장인들은 현미경의 제조, 홍보 및 개선에 종사했습니다.
17세기 중반 영국의 로버트 훅과 네덜란드의 레벤후크는 모두 현미경 개발에 뛰어난 공헌을 했습니다. 1665년경에 Hooke는 조악하고 미세한 초점 조정 메커니즘, 조명 시스템 및 표본을 현미경으로 운반하기 위한 작업대를 추가했습니다. 이러한 구성 요소는 지속적으로 개선되었으며 현대 현미경의 기본 빌딩 블록이 되었습니다.
1673년에서 1677년 사이에 레빈 훅은 단일 단위 확대경 유형의 고배율 현미경을 만들었으며 그 중 9개가 오늘날까지 보존되어 있습니다. Hooke와 Levin Hooke는 직접 만든 현미경을 사용하여 동식물의 미세한 구조를 연구하는 데 탁월한 성과를 거두었습니다. 19세기에는 고품질의 무색 침지식 대물렌즈가 등장하면서 미세 구조를 관찰하는 현미경의 능력이 크게 향상되었습니다. 1827년 Amici는 액체 침지 대물렌즈를 최초로 사용했습니다. 1870년대 독일 Abbe는 현미경 이미징의 고전적인 이론적 토대를 마련했습니다. 이들은 현미경 제조 및 현미경 관찰 기술의 급속한 발전을 촉진했으며, 19세기 후반에 코흐와 파스퇴르를 비롯한 생물학자와 의학자들에게 강력한 도구를 제공하여 박테리아와 미생물을 발견했습니다.
현미경 자체의 구조가 발전하는 동안 현미경 관찰 기술도 끊임없이 혁신하고 있습니다. 편광 현미경은 1850년에 등장했습니다. 간섭 현미경은 1893년에 나타났습니다. 1935년 네덜란드 물리학자 Zernik은 위상차 현미경을 만들었습니다. 이 기술로 1953년 노벨 물리학상을 받았다.
고전적인 광학 현미경은 광학 부품과 정밀 기계 부품의 조합일 뿐이며 사람의 눈을 수신기로 사용하여 확대된 이미지를 관찰합니다. 나중에 현미경에 사진 장치가 추가되었고 감광성 필름이 기록 및 저장이 가능한 수신기로 사용되었습니다. 현대에는 광전자 부품, TV 카메라 튜브 및 전하 커플러가 일반적으로 현미경의 수신기로 사용되며 마이크로 컴퓨터를 장착한 후 완전한 이미지 정보 수집 및 처리 시스템이 형성됩니다.
곡면 유리 또는 기타 투명한 재질로 만들어진 광학 렌즈는 물체를 이미지로 확대할 수 있습니다. 광학 현미경은 이 원리를 사용하여 작은 물체를 육안으로 관찰할 수 있는 크기로 확대합니다. 현대 광학 현미경은 일반적으로 대물 렌즈와 접안 렌즈에 의해 각각 완성되는 두 단계의 배율을 사용합니다. 관찰 대상은 대물 렌즈 앞에 있습니다. 1단계에서 대물렌즈에 의해 확대되어 반전된 실상이 된다. 그런 다음 두 번째 단계에서 접안 렌즈로 실제 이미지를 확대하여 허상을 형성합니다. 인간의 눈이 보는 것은 허상이다. 현미경의 전체 배율은 대물렌즈의 배율과 접안렌즈의 배율의 곱입니다. 배율은 면적비가 아닌 선형 치수의 배율을 나타냅니다.
