Egwyddor weithredol a hanes datblygu microsgop optegol
Offeryn optegol yw Microsgop Optegol (a dalfyrrir fel OM) sy'n defnyddio egwyddorion optegol i chwyddo a delweddu gwrthrychau bach na ellir eu datrys gan y llygad dynol, fel y gall pobl echdynnu gwybodaeth microstrwythur.
Mor gynnar â'r ganrif gyntaf CC, mae pobl wedi darganfod, wrth arsylwi gwrthrychau bach trwy wrthrychau tryloyw sfferig, y gallant wneud iddynt chwyddo'n ddelweddau. Yn ddiweddarach, deuthum yn raddol i ddeall y gyfraith y gall yr wyneb gwydr sfferig wneud gwrthrychau wedi'u chwyddo a'u delweddu. Ym 1590, roedd gwneuthurwyr sbectol o'r Iseldiroedd a'r Eidal wedi creu offerynnau chwyddwydr tebyg i ficrosgopau. Tua 1610, wrth astudio telesgopau, newidiodd Galileo yn yr Eidal a Kepler yn yr Almaen y pellter rhwng y lens gwrthrychol a'r sylladur i gael strwythur llwybr optegol microsgop rhesymol. Roedd crefftwyr optegol ar y pryd yn ymwneud â gweithgynhyrchu, hyrwyddo a gwella microsgopau.
Yng nghanol yr 17eg ganrif, gwnaeth Robert Hooke yn Lloegr a Leeuwenhoek yn yr Iseldiroedd gyfraniadau eithriadol i ddatblygiad microsgopau. Tua 1665, ychwanegodd Hooke fecanweithiau addasu ffocws bras a manwl, systemau goleuo a mainc waith ar gyfer cario sbesimenau i'r microsgop. Mae'r cydrannau hyn wedi'u gwella'n barhaus ac maent yn dod yn flociau adeiladu sylfaenol microsgopau modern.
Yn ystod y cyfnod rhwng 1673 a 1677, gwnaeth Levin Hooke ficrosgopau pŵer uchel o'r math chwyddwydr un uned, y mae naw ohonynt wedi'u cadw hyd heddiw. Gwnaeth Hooke a Levin Hooke gyflawniadau rhagorol wrth astudio strwythur microsgopig anifeiliaid a phlanhigion gan ddefnyddio microsgopau hunan-wneud. Yn y 19eg ganrif, roedd ymddangosiad lensys gwrthrychol trochi achromatig o ansawdd uchel yn gwella gallu microsgopau i arsylwi strwythurau mân yn fawr. Yn 1827 Amici oedd y cyntaf i ddefnyddio amcan trochi hylifol. Yn y 1870au, gosododd Aba yr Almaen sylfaen ddamcaniaethol glasurol delweddu microsgop. Mae'r rhain wedi hyrwyddo datblygiad cyflym gweithgynhyrchu microsgop a thechnoleg arsylwi microsgopig, ac wedi darparu offer pwerus i fiolegwyr a gwyddonwyr meddygol, gan gynnwys Koch a Pasteur, ddarganfod bacteria a micro-organebau yn ail hanner y 19eg ganrif.
Er bod strwythur y microsgop ei hun yn datblygu, mae'r dechnoleg arsylwi microsgopig hefyd yn arloesi'n gyson: ymddangosodd microsgopeg golau polariaidd ym 1850; ymddangosodd microsgopeg ymyrraeth yn 1893; yn 1935, creodd ffisegydd Iseldireg Zernik ficrosgopeg cyferbyniad cam. techneg, y dyfarnwyd Gwobr Nobel mewn Ffiseg iddo ym 1953.
Dim ond cyfuniad o gydrannau optegol a chydrannau mecanyddol manwl yw'r microsgop optegol clasurol, ac mae'n defnyddio'r llygad dynol fel derbynnydd i arsylwi delwedd chwyddedig. Yn ddiweddarach, ychwanegwyd dyfais ffotograffig at y microsgop, a defnyddiwyd ffilm ffotosensitif fel derbynnydd y gellid ei recordio a'i storio. Yn y cyfnod modern, mae cydrannau optoelectroneg, tiwbiau camera teledu a chyplyddion gwefr yn cael eu defnyddio'n gyffredinol fel derbynnydd y microsgop, a ffurfir system caffael a phrosesu gwybodaeth delwedd gyflawn ar ôl cael microgyfrifiadur.
Gall lensys optegol wedi'u gwneud o wydr crwm neu ddeunyddiau tryloyw eraill chwyddo gwrthrychau yn ddelweddau. Mae microsgopau optegol yn defnyddio'r egwyddor hon i chwyddo gwrthrychau bach i faint sy'n ddigonol i lygaid dynol ei arsylwi. Mae microsgopau optegol modern fel arfer yn defnyddio dau gam chwyddo, sy'n cael eu cwblhau gan y lens gwrthrychol a'r sylladur yn y drefn honno. Mae'r gwrthrych i'w arsylwi wedi'i leoli o flaen y lens gwrthrychol. Caiff ei chwyddo gan y lens gwrthrychol yn y cam cyntaf a daw'n ddelwedd real wrthdro. Yna mae'r ddelwedd go iawn yn cael ei chwyddo gan y sylladur yn yr ail gam i ffurfio delwedd rithwir. Yr hyn y mae'r llygad dynol yn ei weld yw delwedd rithwir. Mae chwyddiad cyfan y microsgop yn gynnyrch chwyddo'r lens gwrthrychol a chwyddo'r sylladur. Mae chwyddiad yn cyfeirio at gymhareb chwyddo dimensiynau llinol, nid y gymhareb arwynebedd.
