Een korte geschiedenis van de ontwikkeling van microscopische observatietechnieken
May 31, 2018
Naast de ontwikkeling van de structuur van de microscoop zelf, blijven microscopische observatietechnieken ook voortdurend innoveren: microscoop met gepolariseerd licht ontstond in 1850; interferentiemicroscopie vond plaats in 1893; De Nederlandse fysicus Zernike creëerde in 1935 fasecontrastmicroscopie. In 1953 won hij hiervoor de Nobelprijs voor natuurkunde. Klassieke optische microscopie is slechts een combinatie van optische componenten en mechanische precisieonderdelen. Het gebruikt het menselijk oog als een ontvanger om het vergrote beeld te observeren.
Geschiedenis ontwikkeling
Al in de eerste eeuw voor Christus hadden mensen ontdekt dat wanneer ze kleine voorwerpen bekeken door bolvormige transparante voorwerpen, ze zouden kunnen worden vergroot en afgebeeld. Later leerden we geleidelijk over de wet van sferische glasoppervlakte-energie om het object te vergroten.
In 1590 hebben brillenfabrikanten in Nederland en Italië amplificatie-instrumenten gemaakt die vergelijkbaar zijn met microscopen.
Rond 1610 veranderden Galileo uit Italië en Kepler uit Duitsland de afstand tussen de objectieflens en het oculair tijdens het bestuderen van telescopen. Elektronische schalen werden gebruikt om een redelijke optische padstructuur van de microscoop te verkrijgen. Optische ambachtslui in de tijd die zich bezighoudt met de vervaardiging van microscopen. Promotie en verbetering.
In het midden van de 17e eeuw hebben Robert Hook van het Verenigd Koninkrijk en Leeuwen Hoek van Nederland een uitstekende bijdrage geleverd aan de ontwikkeling van de microscoop.
Rond 1665 voegde Hook grofkorrelige focusbewegingsmechanismen toe, een verlichtingssysteem en een werkbank die specimenspecimens in de microscoop droeg. Deze onderdelen zijn continu verbeterd om een standaard onderdeel te worden van moderne microscopen.
Tussen 1673 en 1677 maakte Leeuwe Hoek een microscoop uit één stuk, een vergrootglas type met een hoge vergroting, en de schaalfabrikanten, waarvan er tot nu toe negen werden bewaard. Hooker en Leeuwenhoek hebben uitstekende prestaties geleverd in de studie van de microstructuur van dieren en planten met behulp van hun zelfgemaakte microscopen.
In de 19e eeuw zorgde het verschijnen van hoogwaardige achromatische objectieflenzen voor een sterke verbetering van het vermogen van de microscoop om fijne structuren waar te nemen. In 1827 gebruikte Amich eerst een onderdompelingsdoel.
In de jaren 70 legde het Duitse Abbe de klassieke theoretische basis voor microscoopbeeldvorming. Al deze hebben de snelle ontwikkeling van microscoopproductie en microscopische observatietechnieken bevorderd en hebben krachtige hulpmiddelen verschaft voor het ontdekken van bacteriën en micro-organismen door biologen en medische wetenschappers, waaronder Koch en Pasteur in de tweede helft van de 19e eeuw.
Naast de ontwikkeling van de structuur van de microscoop zelf, blijven microscopische observatietechnieken ook voortdurend innoveren: microscoop met gepolariseerd licht ontstond in 1850; interferentiemicroscopie vond plaats in 1893; De Nederlandse fysicus Zernike creëerde in 1935 fasecontrastmicroscopie. In 1953 won hij hiervoor de Nobelprijs voor de natuurkunde.
Klassieke optische microscopie is slechts een combinatie van optische componenten en precisie mechanische componenten. Het gebruikt het menselijk oog als een ontvanger om het vergrote beeld te observeren. Later werd een fotoapparaat toegevoegd aan de microscoop en de fotografische film werd gebruikt als een ontvanger die kan worden opgenomen en opgeslagen. In moderne tijden worden foto-elektrische apparaten, televisiecamerabuizen en ladingkoppelaars vaak gebruikt als ontvangers voor microscopen. Samen met microcomputers vormen ze een compleet beeldinformatie-acquisitie- en verwerkingssysteem.
Een optische lens gemaakt van glas of ander transparant materiaal met een gebogen oppervlak kan het object vergroten en afbeelden. Shanghai Electronic Scales en Optical Microscopy gebruiken dit principe om kleine objecten tot een formaat te vergroten dat geschikt is voor menselijke ogen.
Moderne optische microscopen gebruiken meestal een tweestaps-vergroting, die wordt bereikt door respectievelijk een objectief en oculairs. Het te observeren object bevindt zich voor de objectieflens, en de objectieflens wordt vergroot door het eerste niveau en wordt een omgekeerd realiteitsbeeld. Het echte beeld wordt dan verder vergroot door het oculair om een virtueel beeld te vormen. Het menselijk oog ziet een virtueel beeld. De totale vergroting van de microscoop is het product van de vergroting van de objectieflens en de vergroting van het oculair. Vergroting verwijst naar de vergrotingsverhouding van de rechte lijnafmeting, niet de oppervlakteverhouding.
De geschiedenis van de ontwikkeling van microscopen
Lang geleden wisten mensen dat bepaalde optische apparaten objecten konden 'vergroten'. In de "Movie Scripture" wordt bijvoorbeeld een concave spiegel die een object kan vergroten, vastgelegd. Wanneer de bolle lens werd uitgevonden, kan het niet langer mogelijk zijn om te verifiëren. Convexe lenzen - Soms noemen mensen het een "vergrootglas" - het kan zich richten op de zon, maar ook kunt u het vergrote object zien, dit komt omdat de bolle lens het licht kan afbuigen. Wat je door een bolle lens ziet, is eigenlijk een illusie. Strikt genomen wordt dit een virtueel beeld genoemd. Wanneer het licht van het object door de convexe lens passeert, zal het licht op een specifieke manier afbuigen. Wanneer we het licht zien, of onbewust geloven dat ze nog steeds verspreid zijn langs een rechte lijn. Hierdoor ziet het object er groter uit dan het oorspronkelijk was.
Een enkele bolle lens kan een object tientallen keren vergroten, wat verre van voldoende is om ons de details van sommige objecten te laten zien. In de 13e eeuw na Christus verscheen een bril gemaakt voor mensen met een slecht gezichtsvermogen - een lens gemaakt van glas. Met het verdwijnen van de duisternis die Europa gedurende duizend jaar omhulde, zijn er verschillende nieuwe uitvindingen naar voren gekomen. De microscoop is er een van. Rond het einde van de 16e eeuw zetten de Nederlandse opticien Zaccharias Janssen en zijn zoon een paar lenzen in een cilinder en ontdekten door de cilinder dat de nabijgelegen objecten verrassend groot waren, namelijk de huidige microscoop en de voorloper van de telescoop.
Jensen maakte de eerste samengestelde microscoop. Met behulp van twee convexe lenzen vergroot een convexe lens het andere resulterende beeld verder. Dit is het basisprincipe van een samengestelde microscoop. Als een van de twee convexe lenzen 10 keer kan worden vergroot en de andere 20 keer kan worden vergroot, dan is de vergroting van het gehele lenssamenstel 10 x 20 = 200 keer.
Samengestelde microscoop
In 1665, de Britse wetenschapper Robert Hooker (mensen kunnen meer vertrouwd zijn met zijn andere ontdekking: Hooke's Law) observeerde de kurkplakken met zijn microscoop en ontdekte verrassend genoeg dat er een "eenheids" -structuur is. Hook noemde ze 'cellen'. De samengestelde microscoop uit het Jensen-tijdperk toonde echter niet echt zijn kracht en hun vergroting was laag. De microscoop van de Nederlander Anthony Von Leeuwenhoek (1632-1723) maakte mensen in de openbaarheid. Leeuwenhoek leerde de techniek van het slijpen van brillen van jongs af aan en was dol op het maken van microscopen. De microscoop die hij maakt is eigenlijk een bolle lens, geen samengestelde microscoop. Vanwege zijn vaardigheden was de vergroting van de microscoop uit één stuk echter bijna 300 keer groter dan bij elke andere microscoop.
