עקרון העבודה והיסטוריית הפיתוח של מיקרוסקופ אופטי
מיקרוסקופ אופטי (ראשי תיבות של OM) הוא מכשיר אופטי המשתמש בעקרונות אופטיים כדי להגדיל ולדמות אובייקטים זעירים שאינם ניתנים לפתרון על ידי העין האנושית, כך שאנשים יכולים לחלץ מידע מיקרו-מבנה.
כבר במאה הראשונה לפני הספירה, אנשים גילו שכאשר מתבוננים בחפצים זעירים דרך עצמים שקופים כדוריים, הם יכולים לגרום להם להגדיל לתמונות. מאוחר יותר הבנתי בהדרגה את החוק לפיו משטח הזכוכית הכדורי יכול לגרום לאובייקטים להגדלה ולדמות. בשנת 1590 יצרני משקפיים הולנדים ואיטלקיים יצרו מכשירי הגדלה הדומים למיקרוסקופים. בסביבות 1610, תוך כדי לימוד טלסקופים, שינו גלילאו באיטליה וקפלר בגרמניה את המרחק בין עדשת האובייקטיב לעינית כדי לקבל מבנה נתיב אופטי סביר של המיקרוסקופ. אומנים אופטיים באותה תקופה עסקו בייצור, קידום ושיפור של מיקרוסקופים.
באמצע המאה ה-17, רוברט הוק באנגליה וליוונהוק בהולנד תרמו שניהם תרומות יוצאות דופן לפיתוח מיקרוסקופים. בסביבות 1665, הוק הוסיף מנגנוני התאמת פוקוס גס ועדין, מערכות תאורה ושולחן עבודה לנשיאת דגימות למיקרוסקופ. רכיבים אלה שופרו ללא הרף והפכו לאבני הבניין הבסיסיות של מיקרוסקופים מודרניים.
במהלך התקופה שבין 1673 ל-1677, יצר לוין הוק מיקרוסקופים בעלי הספק גבוה מסוג זכוכית מגדלת בעלת יחידה אחת, שתשעה מהם השתמרו עד היום. הוק ולוין הוק הגיעו להישגים יוצאי דופן בחקר המבנה המיקרוסקופי של בעלי חיים וצמחים באמצעות מיקרוסקופים מתוצרת עצמית. במאה ה-19, הופעתן של עדשות אובייקטיביות טבילה אכרומטיות איכותיות שיפרה מאוד את יכולתם של מיקרוסקופים לצפות במבנים עדינים. בשנת 1827 אמיצ'י היה הראשון שהשתמש במטרת טבילה נוזלית. בשנות ה-70 הניח האב הגרמני את הבסיס התיאורטי הקלאסי של הדמיה במיקרוסקופ. אלה קידמו את הפיתוח המהיר של ייצור מיקרוסקופים וטכנולוגיית תצפית מיקרוסקופית, וסיפקו כלים רבי עוצמה לביולוגים ולמדענים רפואיים, כולל קוך ופסטר, לגלות חיידקים ומיקרואורגניזמים במחצית השנייה של המאה ה-19.
בעוד מבנה המיקרוסקופ עצמו מתפתח, גם טכנולוגיית התצפית המיקרוסקופית מתחדשת כל הזמן: מיקרוסקופ אור מקוטב הופיעה ב-1850; מיקרוסקופיה של הפרעות הופיעה ב-1893; בשנת 1935, הפיזיקאי ההולנדי זרניק יצר מיקרוסקופיה ניגודיות פאזה. טכניקה, שעליה הוענק לו פרס נובל לפיזיקה בשנת 1953.
המיקרוסקופ האופטי הקלאסי הוא רק שילוב של רכיבים אופטיים ורכיבים מכניים מדויקים, והוא משתמש בעין האנושית כמקלט כדי לצפות בתמונה מוגדלת. מאוחר יותר, נוסף מכשיר צילום למיקרוסקופ, וסרט רגיש לאור שימש כמקלט שניתן להקליט ולאחסן. בעידן המודרני, רכיבים אופטו-אלקטרוניים, צינורות מצלמת טלוויזיה ומצמדי מטען משמשים בדרך כלל כמקלט של המיקרוסקופ, ומערכת שלמה לרכישת מידע ועיבוד תמונה נוצרת לאחר הצטיידות במיקרו-מחשב.
עדשות אופטיות עשויות זכוכית מעוקלת או חומרים שקופים אחרים יכולות להגדיל אובייקטים לתמונות. מיקרוסקופים אופטיים משתמשים בעיקרון זה כדי להגדיל עצמים זעירים לגודל מספיק לעיניים אנושיות. מיקרוסקופים אופטיים מודרניים משתמשים בדרך כלל בשני שלבי הגדלה, המושלמים על ידי עדשת המטרה והעינית בהתאמה. האובייקט שיש לצפות בו ממוקם מול עדשת האובייקט. הוא מוגדל על ידי עדשת האובייקטיב בשלב הראשון והופך לתמונה אמיתית הפוכה. ואז התמונה האמיתית מוגדלת על ידי העינית בשלב השני ליצירת תמונה וירטואלית. מה שהעין האנושית רואה הוא תמונה וירטואלית. ההגדלה הכוללת של המיקרוסקופ היא תוצר של הגדלה של עדשת האובייקטיב וההגדלה של העינית. הגדלה מתייחסת ליחס ההגדלה של ממדים ליניאריים, לא ליחס השטח.
