현미경을 들여다 보면 다른 세계로 이동할 수 있습니다. 현미경이 물체를 작은 크기로 확대하는 방식은 안경과 돋보기로 더 잘 볼 수있는 방식과 유사합니다.
특히 복합 현미경은 빛을 굴절시키는 렌즈 배열을 사용하여 세포 및 기타 표본을 확대하여 마이크로 크기의 세계로 안내합니다. 현미경은 하나 이상의 렌즈 세트로 구성된 경우 복합 현미경이라고합니다.
복합 현미경광학 현미경 또는 광학 현미경이라고도하는는 두 가지 렌즈 시스템을 통해 이미지를 훨씬 더 크게 표시하는 방식으로 작동합니다. 첫 번째는안구 또는 접안 렌즈, 일반적으로 5 배에서 30 배 사이의 범위에서 확대되는 현미경을 사용할 때 살펴 봅니다. 두 번째는대물 렌즈 시스템4 배에서 100 배까지의 크기를 사용하여 확대하고 복합 현미경에는 보통 3, 4 또는 5 개가 있습니다.
복합 현미경의 렌즈
대물 렌즈 시스템은 작은 초점 거리, 즉 렌즈와 검사 대상 표본 또는 물체 사이의 거리를 사용합니다. 표본의 실제 이미지는 대물 렌즈를 통해 투사되어 렌즈에 입사되는 빛으로부터 중간 이미지를 생성합니다.객관적 켤레 이미지 평면또는 기본 이미지 평면.
대물 렌즈 배율을 변경하면이 투영에서이 이미지가 확대되는 방식이 변경됩니다. 그만큼광학 튜브 길이대물 렌즈의 후면 초점면에서 현미경 본체 내의 기본 이미지 평면까지의 거리를 나타냅니다. 1 차 이미지 평면은 일반적으로 현미경 본체 내부 또는 접안 렌즈 내부에 있습니다.
실제 이미지는 현미경을 사용하여 사람의 눈에 투사됩니다. 안구 렌즈는 이것을 간단한 확대 렌즈로합니다. 대물 렌즈에서 안구까지이 시스템은 두 렌즈 시스템이 차례로 작동하는 방식을 보여줍니다.
복합 렌즈 시스템을 사용하면 과학자와 다른 연구자들이 현미경 하나로 만 달성 할 수있는 훨씬 더 높은 배율로 이미지를 만들고 연구 할 수 있습니다. 이러한 배율을 얻기 위해 단일 렌즈가있는 현미경을 사용하려면 렌즈를 눈에 매우 가깝게 배치하거나 매우 넓은 렌즈를 사용해야합니다.
해부 현미경 부품 및 기능
해부 현미경 부품 및 기능은 표본을 연구 할 때 모두 어떻게 함께 작동하는지 보여줄 수 있습니다. 현미경의 일부를 머리 또는 몸통, 바닥 및 팔로 대충 분할 할 수 있습니다. 이때 머리는 상단, 하단은 하단, 팔은 그 사이입니다.
헤드에는 접안 렌즈와 접안 렌즈를 고정하는 접안 렌즈 튜브가 있습니다. 접안 렌즈는 단안 또는 쌍안 일 수 있으며 후자는 디옵터 조정 링을 사용하여 이미지를보다 일관되게 만들 수 있습니다.
현미경의 암에는 다양한 배율을 선택하고 배치 할 수있는 대물 렌즈가 포함되어 있습니다. 대부분의 현미경은 렌즈가 이미지를 확대하는 횟수를 제어하는 동축 손잡이 역할을하는 4x, 10x, 40x 및 100x 렌즈를 사용합니다. 즉, "동축"이라는 단어가 의미하는 것처럼 미세 초점에 사용되는 손잡이와 동일한 축에 만들어집니다. 현미경 기능의 대물 렌즈
하단에는 무대를지지하는베이스와 조리개를 통해 투사되는 광원이 있으며 나머지 현미경을 통해 이미지가 투사되도록합니다. 더 높은 배율은 일반적으로 두 개의 다른 노브를 사용하여 좌우 및 앞뒤로 움직일 수있는 기계적 단계를 사용합니다.
랙 스톱을 사용하면 대물 렌즈와 슬라이드 사이의 거리를 제어하여 표본을 더욱 자세히 볼 수 있습니다.
베이스에서 나오는 빛을 조정하는 것이 중요합니다. 콘덴서는 들어오는 빛을 받아 표본에 집중합니다. 다이어프램을 사용하면 표본에 도달하는 빛의 양을 선택할 수 있습니다. 복합 현미경의 렌즈는이 빛을 사용하여 사용자를위한 이미지를 만듭니다. 일부 현미경은 거울을 사용하여 광원 대신 표본에 빛을 다시 반사합니다.
현미경 렌즈의 고대 역사
인간은 수세기 동안 유리가 빛을 굴절시키는 방법을 연구했습니다. 고대 로마의 수학자 Claudius Ptolemy는 수학을 사용하여 물에 넣었을 때 막대기의 이미지가 어떻게 굴절되는지에 대한 정확한 굴절 각도를 설명했습니다. 그는 이것을 사용하여물에 대한 굴절 상수 또는 굴절률.
굴절률을 사용하여 다른 매체로 전달 될 때 빛의 속도가 얼마나 변하는 지 결정할 수 있습니다. 특정 매체의 경우 굴절률 방정식을 사용하십시오.
n = \ frac {c} {v}
굴절률엔, 진공 상태에서 빛의 속도씨(3.8 x 108 m / s) 및 매질의 광속V.
방정식은 유리, 물, 얼음 또는 고체, 액체 또는 기체와 같은 다른 매체와 같은 매체에 들어갈 때 빛이 어떻게 느려지는지 보여줍니다. 프톨레마이오스의 연구는 현미경뿐만 아니라 광학 및 기타 물리학 분야에 필수적인 것으로 입증되었습니다.
또한 Snell의 법칙을 사용하여 Ptolemy가 추론 한 것과 거의 같은 방식으로 광선이 매체에 들어갈 때 굴절되는 각도를 측정 할 수 있습니다. 스넬의 법칙은
\ frac {n_1} {n_2} = \ frac {\ sin {\ theta_2}} {\ sin {\ theta_1}}
...에 대한θ1빛이 매체에 들어가기 전 광선의 선과 매체의 가장자리 선 사이의 각도θ2빛이 들어온 후의 각도로.엔1과엔2중간 빛이 이전에 들어 왔고 중간 빛이 들어 왔을 때의 굴절률입니다.
더 많은 연구가 진행됨에 따라 학자들은 1 세기 경에 유리의 특성을 이용하기 시작했습니다. 그 무렵 로마인들은 유리를 발명했고 유리를 통해 볼 수있는 것을 확대하는 데 사용하기 위해 유리를 테스트하기 시작했습니다.
그들은 가장 좋은 방법을 찾기 위해 다양한 모양과 크기의 안경을 실험하기 시작했습니다. 태양 광선을 빛의 물체로 향하는 방법을 포함하여 그것을 통해 무언가를 확대하십시오. 불. 그들은이 렌즈를 "돋보기"또는 "굽는 안경"이라고 불렀습니다.
최초의 현미경
13 세기 말에 사람들은 렌즈를 사용하여 안경을 만들기 시작했습니다. 1590 년에 두 명의 네덜란드 남성 Zaccharias Janssen과 그의 아버지 Hans가 렌즈를 사용하여 실험을 수행했습니다. 그들은 렌즈를 튜브에 다른 렌즈 위에 놓으면 이미지를 확대 할 수 있음을 발견했습니다. 단일 렌즈가 달성 할 수있는 것보다 훨씬 더 큰 배율을 얻었고 Zaccharias는 곧 현미경. 현미경의 대물 렌즈 시스템과의 이러한 유사성은 렌즈를 시스템으로 사용한다는 아이디어가 얼마나 멀리 돌아가는지 보여줍니다.
Janssen 현미경은 약 2.5 피트 길이의 황동 삼각대를 사용했습니다. Janssen은 현미경이 반경 1 인치 또는 0.5 인치에서 사용하는 기본 황동 튜브를 만들었습니다. 황동 튜브는 양쪽 끝뿐만 아니라 바닥에도 디스크가 있습니다.
다른 현미경 설계는 과학자와 엔지니어에 의해 발생하기 시작했습니다. 그들 중 일부는 안으로 미끄러지는 두 개의 다른 튜브를 수용하는 큰 튜브 시스템을 사용했습니다. 이 수제 튜브는 물체를 확대하고 현대 현미경 설계의 기초 역할을합니다.
하지만이 현미경은 아직 과학자들에게는 사용할 수 없었습니다. 그들은 그들이 만든 이미지를보기 어렵게 남겨두고 이미지를 약 9 배 확대했습니다. 몇 년 후인 1609 년에 천문학 자 갈릴레오 갈릴레이는 빛의 물리학과 그것이 현미경과 망원경에 유익한 방식으로 물질과 상호 작용하는 방법을 연구했습니다. 그는 또한 자신의 현미경에 이미지의 초점을 맞추는 장치를 추가했습니다.
네덜란드 과학자 Antonie Philips van Leeuwenhoek은 1676 년에 소형 현미경을 사용했을 때 유리 구는 최초의 인간이 직접 박테리아를 관찰하여 "의 아버지"로 알려지게되었습니다. 미생물학."
그는 구체의 렌즈를 통해 물방울을 보았을 때 물속에 떠 다니는 박테리아를 보았다. 그는 계속해서 식물 해부학에서 발견하고, 혈액 세포를 발견하고, 새로운 확대 방법으로 수백 개의 현미경을 만들었습니다. 이러한 현미경 중 하나는 이중 볼록 돋보기 시스템을 갖춘 단일 렌즈를 사용하여 275 배로 배율을 사용할 수있었습니다.
현미경 기술의 발전
다가오는 세기는 현미경 기술에 더 많은 개선을 가져 왔습니다. 18 세기와 19 세기에는 현미경 자체를보다 안정적이고 작게 만드는 것과 같이 효율성과 효과를 최적화하기 위해 현미경 설계가 개선되었습니다. 다른 렌즈 시스템과 렌즈의 힘 자체가 현미경으로 생성 된 이미지의 흐릿함이나 선명도 부족 문제를 해결했습니다.
과학 광학의 발전은 렌즈가 생성 할 수있는 다른 평면에 이미지가 어떻게 반사되는지에 대한 이해를 높였습니다. 이를 통해 현미경 제작자는 이러한 발전 과정에서보다 정확한 이미지를 만들 수 있습니다.
1890 년대 독일의 대학원생 인 August Köhler는 빛을 분산시키는 Köhler 조명에 대한 그의 작품을 발표했습니다. 눈부심을 줄이고 현미경 피사체에 빛의 초점을 맞추고 빛을 제어하는 더 정확한 방법을 사용합니다. 일반. 이 기술은 굴절률, 시편 사이의 조리개 대비 크기에 의존했습니다. 그리고 현미경의 빛은 다이어프램과 접안 렌즈와 같은 구성 요소를 더 많이 제어합니다.
오늘날의 현미경 렌즈
오늘날 렌즈는 특정 색상에 초점을 맞춘 렌즈에서 특정 굴절률에 적용되는 렌즈까지 다양합니다. 대물 렌즈 시스템은이 렌즈를 사용하여 빛의 색상이 굴절 각도가 약간 다를 때 색수차, 색상 불일치를 보정합니다. 이것은 빛의 다른 색상의 파장 차이로 인해 발생합니다. 연구하려는 내용에 적합한 렌즈를 찾을 수 있습니다.
Achromatic lens는 서로 다른 두 파장의 빛의 굴절률을 동일하게 만드는 데 사용됩니다. 그들은 일반적으로 저렴한 가격으로 가격이 책정되어 널리 사용됩니다.Semi-apochromatic 렌즈, 또는 형석 렌즈는 빛의 세 파장의 굴절률을 변경하여 동일하게 만듭니다. 이들은 형광 연구에 사용됩니다.
Apochromatic 렌즈반면에, 빛을 통과시키고 더 높은 해상도를 얻기 위해 큰 조리개를 사용합니다. 자세한 관찰에 사용되지만 일반적으로 더 비쌉니다. Plan lens는 field curvature aberration의 영향, 즉 곡선 렌즈가 이미지를 투사하는 평면에서 이미지의 가장 선명한 초점을 만들 때 초점 손실을 해결합니다.
Immersion lens는 대물 렌즈와 시편 사이의 공간을 채우는 액체를 사용하여 조리개 크기를 늘리며 이미지의 해상도도 증가시킵니다.
렌즈 및 현미경 기술의 발전으로 과학자 및 기타 연구자들은 질병의 정확한 원인과 생물학적 과정을 지배하는 특정 세포 기능을 결정합니다. 미생물학은 육안을 넘어서는 유기체의 의미와 생명의 본질에 대한 더 많은 이론화와 테스트로 이어질 유기체의 전체 세계를 보여주었습니다.
