光學顯微鏡基礎知識及其歷史

利用光學原理把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細結(jié)構(gòu)信息的光學儀器。

　　簡史

　　早在公元前 1世紀，人們就已發(fā)現(xiàn)通過球形透明物體去觀察微小物體時可以使其放大成像。后來逐漸對球形玻璃表面能使物體放大成像的規(guī)律有了認識。1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出類似顯微鏡的放大儀器。1610年前后，意大利的伽利略和德國的J.開普勒在研究望遠鏡的同時，改變物鏡和目鏡之間的距離，得出合理的顯微鏡光路結(jié)構(gòu)，當時的光學工匠遂紛紛從事顯微鏡的制造、推廣和改進。17世紀中葉，英國的R.胡克和荷蘭的 A.van列文胡克都對顯微鏡的發(fā)展作出了卓越的貢獻。1665年前后，胡克在顯微鏡中加入粗動和微動調(diào)焦機構(gòu)、照明系統(tǒng)和承載標本片的工作臺。這些部件經(jīng)過不斷改進，成為現(xiàn)代顯微鏡的基本組成部分。1673～1677年期間，列文胡克制成單組元放大鏡式的高倍顯微鏡,其中9臺保存至今。胡克和列文胡克利用自制的顯微鏡在動、植物機體微觀結(jié)構(gòu)的研究方面取得了杰出的成就。19世紀，高質(zhì)量消色差浸液物鏡的出現(xiàn)使顯微鏡觀察微細結(jié)構(gòu)的能力大為提高。1827 年G.B.阿米奇第一個采用浸液物鏡。19世紀70年代，德國人E.阿貝奠定了顯微鏡成像的古典理論基礎。這些都促進了顯微鏡制造和顯微觀察技術(shù)的迅速發(fā)展，并為19世紀后半葉包括R.科赫、L.巴斯德等在內(nèi)的生物學家和醫(yī)學家發(fā)現(xiàn)細菌和微生物提供了有力的工具。

　　在顯微鏡本身結(jié)構(gòu)發(fā)展的同時，顯微觀察技術(shù)也在不斷創(chuàng)新：1850年出現(xiàn)了偏光顯微術(shù)，1893年出現(xiàn)了干涉顯微術(shù)，1935年荷蘭物理學家F.澤爾尼克創(chuàng)造了相襯顯微術(shù)，他為此在1953年被授予諾貝爾物理學獎金。

　　古典的光學顯微鏡只是光學元件和精密機械元件的組合，它以人眼作為接收器來觀察放大的像。后來在顯微鏡中加入了攝影裝置，以感光膠片作為可以記錄和存儲的接收器�，F(xiàn)代又普遍采用光電元件、電視攝象管和電荷耦合器等作為顯微鏡的接收器，配以微型電子計算機后構(gòu)成完整的圖象信息采集和處理系統(tǒng)。

　　工作原理表面為曲面的玻璃或其他透明材料制成的光學透鏡可以使物體放大成像。光學顯微鏡就是利用這一原理把微小物體放大到人眼足以觀察的尺寸。近代的光學顯微鏡通常采用兩級放大，分別由物鏡和目鏡完成。被觀察物體AB位于物鏡的前方,被物鏡作第一級放大后成一倒立的實象A1B1。然后此實像再被目鏡作第二級放大，成一虛象A2B2,人眼看到的就是虛像，顯微鏡的總放大倍率為：顯微鏡總放大倍率＝物鏡放大倍率×目鏡放大倍率