Egwyddor weithredol a hanes datblygu microsgopau optegol
Offeryn Optegol yw microsgop optegol (OM yn fyr) sy'n defnyddio egwyddorion optegol i chwyddo a delweddu gwrthrychau bach na ellir eu gwahaniaethu gan lygaid dynol, fel y gall pobl dynnu gwybodaeth microstrwythur.
Mor gynnar â'r ganrif gyntaf CC, darganfuwyd wrth arsylwi gwrthrychau bach trwy wrthrychau tryloyw sfferig, y gellir eu chwyddo a'u delweddu. Yn ddiweddarach, yn raddol, deuthum i ddeall y gyfraith y gall arwynebau gwydr sfferig eu chwyddo a delweddu gwrthrychau. Ym 1590, roedd cynhyrchwyr sbectol yn yr Iseldiroedd a'r Eidal eisoes wedi creu offerynnau chwyddedig tebyg i ficrosgopau. Tua 1610, newidiodd Galileo o'r Eidal a Kepler o'r Almaen, wrth astudio telesgopau, y pellter rhwng yr amcan a'r sylladur i gael strwythur llwybr optegol rhesymol ar gyfer microsgopau. Ar y pryd, roedd crefftwyr optegol yn ymwneud â gweithgynhyrchu, hyrwyddo a gwella microsgopau.
Yng nghanol yr 17eg ganrif, gwnaeth Robert Hooke o Loegr a Leeuwenhoek o'r Iseldiroedd gyfraniadau eithriadol i ddatblygiad microsgopau. Tua 1665, ychwanegodd Hooke fecanweithiau ffocysu bras a micro, systemau goleuo, a meinciau gwaith ar gyfer cario sleidiau sbesimen i'r microsgop. Mae'r cydrannau hyn wedi'u gwella'n barhaus ac yn dod yn gydrannau sylfaenol microsgopau modern.
Rhwng 1673 a 1677, datblygodd Levin Hooke ficrosgop pŵer uchel math chwyddwydr un cydran, y mae naw ohonynt wedi'u cadw hyd heddiw. Cyflawnodd Hooke a Levin Hooke gyflawniadau rhagorol yn yr astudiaeth o ficrostrwythur organebau anifeiliaid a phlanhigion gan ddefnyddio microsgopau hunan-wneud. Yn y 19eg ganrif, fe wnaeth ymddangosiad lensys trochi achromatig o ansawdd uchel wella gallu microsgopau i arsylwi strwythurau mân yn fawr. Ym 1827, Archie oedd y cyntaf i ddefnyddio lensys trochi. Yn y 1870au, gosododd German Abbe y sylfaen ddamcaniaethol glasurol ar gyfer delweddu microsgopig. Roedd y rhain i gyd yn hyrwyddo datblygiad cyflym gweithgynhyrchu microsgop a thechnoleg arsylwi microsgopig, ac yn darparu offer pwerus i fiolegwyr a gwyddonwyr meddygol, gan gynnwys Koch a Pasteur, ddarganfod bacteria a micro-organebau yn hanner olaf y 19eg ganrif.
Ynghyd â datblygiad strwythur y microsgop ei hun, mae technoleg arsylwi microsgopig hefyd yn arloesi'n gyson: daeth microsgopeg polariaidd i'r amlwg ym 1850; Yn 1893, daeth microsgopeg ymyrraeth i'r amlwg; Ym 1935, creodd y ffisegydd Iseldireg Zernike ficrosgopeg cyferbyniad cam, ac enillodd Wobr Nobel mewn Ffiseg mewn Ffiseg ym 1953 ar ei gyfer.
Yn syml, mae'r microsgop optegol clasurol yn gyfuniad o gydrannau optegol a chydrannau mecanyddol manwl gywir, gan ddefnyddio'r llygad dynol fel derbynnydd i arsylwi'r ddelwedd chwyddedig. Yn ddiweddarach, ychwanegwyd dyfais ffotograffiaeth at y microsgop, gan ddefnyddio ffilm ffotosensitif fel derbynnydd ar gyfer recordio a storio. Yn y cyfnod modern, mae cydrannau ffotodrydanol, camerâu teledu, a chyplyddion gwefr yn cael eu defnyddio'n gyffredin fel derbynyddion ar gyfer microsgopau, sy'n cael eu cyfuno â microgyfrifiaduron i ffurfio system caffael a phrosesu gwybodaeth delwedd gyflawn.
Gall lensys optegol wedi'u gwneud o wydr neu ddeunyddiau tryloyw eraill ag arwynebau crwm chwyddo a delweddu gwrthrychau, ac mae microsgopau optegol yn defnyddio'r egwyddor hon i chwyddo gwrthrychau bach i faint sy'n ddigonol i'r llygad dynol arsylwi. Mae microsgopau optegol modern fel arfer yn defnyddio dau gam chwyddo, pob un wedi'i gwblhau gan lens gwrthrychol a sylladur. Mae'r gwrthrych a arsylwyd wedi'i leoli o flaen y lens gwrthrychol, ac ar ôl cael ei chwyddo gyntaf gan y lens gwrthrychol, mae'n ffurfio delwedd wirioneddol wrthdro. Yna, mae'r ddelwedd wirioneddol hon yn cael ei chwyddo gan y lens gwrthrychol yn yr ail gam, gan ffurfio delwedd ddychmygol. Yr hyn y mae'r llygad dynol yn ei weld yw'r ddelwedd ddychmygol. Mae'r chwyddhad cyfan o ficrosgop yn gynnyrch y chwyddhad gwrthrychol a'r chwyddo sylladur. Mae cymhareb chwyddo yn cyfeirio at gymhareb chwyddo dimensiynau llinol, nid y gymhareb arwynebedd.
