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一分鐘帶您了解顯微鏡的發(fā)展歷史

時間:2022-02-07  點擊次數(shù):3745

       從遠古時代,人們就渴望看到更多肉眼看不到的事物。盡管沒有人知道是誰第一次使用透鏡來觀察事物,大多數(shù)認為透鏡的使用肯定是現(xiàn)代社會發(fā)展起來以后才發(fā)生的。然而,令人驚訝的是,2000多年以前就有人曾經(jīng)用玻璃來折射光的角度。公元前2世紀,克勞迪思·托勒密發(fā)現(xiàn)一根木棍放在水里會變彎,并且非常精確地記判斷它的“彎曲”角度不會超過0.5度。然后,他又計算出了光在水中的折射常數(shù)。公元1世紀,人們發(fā)明了玻璃,羅馬人透過它觀察事物和做各種測試。他們用各種形狀的透明玻璃來做實驗,其中就有邊緣薄、中間厚的玻璃。他們發(fā)現(xiàn),如果你把“鏡片“放在物體上,物體會看起來變大了。這些所謂的鏡片其實并不是現(xiàn)代意義上的鏡片,應該叫放大鏡,或者凸透鏡。”透鏡“這個詞是從拉丁語詞匯”Lentil“演化過來的,因為它們的形狀非常類似于紅扁豆。與此同時,塞內(nèi)卡認為是水珠的圓球狀特性造成了放大效果。”不清楚或微小的字在裝滿水的圓玻璃球下,可以被放大、變得清楚。“ 制造13世紀,鏡片才開始被廣泛使用,那時的眼鏡商通過磨玻璃的形式來制造鏡片。后來考古發(fā)現(xiàn),大約在1600年,人們通過疊加鏡片的形式來制造光學設備.

 

 

      早期的”顯微鏡“只有一個功能:放大,倍率大概在6倍到10倍。當時人們非常樂于拿它來觀察跳蚤和其他的小昆蟲,因此早期的放大鏡倍叫做”跳蚤鏡“。大概在1590年,兩個荷蘭眼鏡工匠Zaccharias Janssen和他的父親Hans開始嘗試用鏡片。他們把一些鏡片放到圓形管里,然后一項重要的發(fā)現(xiàn)就誕生了??拷茏拥撞康奈矬w得到了放大,而且要比任何單放大鏡片的放大倍率要高很多。很大程度上,他們的第一臺顯微鏡可被認為是一種創(chuàng)新,尚不能作為科學儀器使用,因為放大倍率僅有9倍,而且圖像有些模糊。盡管沒有一臺Jansen制造的顯微鏡流傳于世,荷蘭皇室用3個滑管制造出一臺設備,全部展開有10英寸長,直徑為2英寸。這臺顯微鏡的放大倍率范圍為3到9倍。

 

列文虎克

 

     世界上第一臺真正意義上的顯微鏡出現(xiàn)在17世紀晚期,發(fā)明者是荷蘭的布匹商人、顯微鏡的先驅人物,列文虎克。他自己磨制出了簡易的顯微鏡,只有一個鏡片,可以用手拿著進行觀察。通過創(chuàng)新型方式磨制精品,列文虎克比同時代的人取得了更大的成就。他把一個小玻璃球磨制成了鏡片,放大倍數(shù)竟然達到了720倍。要知道,當時其他顯微鏡的放大倍數(shù)最高僅有50倍。他用這個鏡片做成了世界上第一臺實用顯微鏡。

 

 

列文虎克把一個凸鏡,用螺絲釘連接到一個金屬固定器上,于是他的顯微鏡就做成了。列文虎克帶著他獨創(chuàng)的顯微鏡開始進入科學界,因為他看到了別人在此之前從來都看不到的東西。在顯微鏡下,他看到了細菌、酵母、血液細胞和很多水中微小的浮游生物。人們從來沒有意識到顯微鏡的放大功能也許可以發(fā)現(xiàn)事物的結構,也許所有生命都是很多非常細小的東西組成的。在此之前,從來沒有人會想到這一點。

 

       為了提高單鏡片顯微鏡的能力,必須要縮短焦距。然而,縮短焦距必須要縮短鏡片直徑,經(jīng)過一段時間之后,鏡片將變得很難看清。為了解決這個問題,17世紀左右,人們發(fā)明了復式顯微鏡。這種顯微鏡使用了不止一個鏡片,因此一個鏡片下的圖像可以接著被另一個鏡片放大。從根本上來說,今天“顯微鏡”這個詞在過去指的就是復式顯微鏡。復式顯微鏡里,緊貼著物體的鏡片叫做“物鏡”,緊貼著眼睛的就叫做“目鏡”。任何顯微鏡的功能都是為了增強分辨率。顯微鏡用來放大物體的形狀,因此我們可以用來觀察那些肉眼看不到的事物。正因如此,人們常常搞不清分辨率與放大倍率的區(qū)別。“放大倍率”其實指的是圖像的尺寸。一般,放大倍率越大,分辨率就越高,但是特殊情況下則不然。鏡片設計有很多局限性,有時候會導致放大倍率增大了,分辨率卻沒有提高。在放大倍率和分辨率之間難以兼得的原因,在于人眼看待這兩種物體的能力有限。英國人羅伯特虎克用顯微鏡發(fā)現(xiàn)了所有生命的基本組成部分:細胞,從而被公認為是顯微鏡歷史上最重要的事件, 17世紀中期,虎克在研究軟木塞的時候,發(fā)現(xiàn)了網(wǎng)格結構,這使他想起了修道院里叫“cells”的小房間?;⒖艘脖徽J為是第一個使用三鏡片的人,到現(xiàn)在顯微鏡仍然有采用三鏡片設計。

 

 

 

      在顯微鏡早期,由于玻璃的質量較低,鏡片的形狀也有很多瑕疵,所以人們用顯微鏡看到的物體形狀比較歪曲。直到19世紀中期,顯微鏡技術得到跳躍性的提升,逐漸有了現(xiàn)代顯微鏡的特性。德國蔡司和一家查爾斯斯賓塞創(chuàng)辦的公司開始生產(chǎn)高質量的光學設備。我們還應該提到Ernst Abbe,是他開始了光學定律的理論研究;還有Otto Schott,對光學玻璃展開了深入研究。為了降低顯微鏡的重量,并提高其分辨率,有三個基本的問題要克服:

 

 

 

 

 

     自從光學定律得到良好理解之后,已經(jīng)達到了光學的極致了,因此近些年顯微鏡的發(fā)展速度也開始變慢, 大多數(shù)顯微鏡都遵循同樣的結構定律,類型無怪乎三種:單目、雙目和體視雙目顯微鏡。當顯微鏡設計的技術難度達到一個臨界點時,Vision Engineering 選擇了日常應用的舒適友好程度作為突破點,開始了新的進化。

 

Vision Engineering 的專利Dynascope™無目鏡顯微鏡技術消除了傳統(tǒng)顯微鏡對目鏡的需要使用傳統(tǒng)的目鏡顯微鏡,被觀察的圖像從顯微鏡目鏡中出射光是強烈、狹窄的光束(直徑約3毫米),用戶必須將其眼睛精確對準圖像。Dynascope™技術把這一光束直徑變成了100毫米。該設計的最大優(yōu)點就是提高了操作人員的頭部活動自由. 這意味著顯微鏡可以更加高效、簡便地應用在任何領域。

 

 

 

Vision Engineering的專利技術的核心是采用了多透鏡轉盤,由幾百萬個微透鏡組成,每個透鏡的直徑都在幾微米左右,能進行獨立表面成像。多透鏡轉盤高速旋轉,匯聚數(shù)百萬條獨立的光程,從而形成無像差的高清圖像。于是一個無與倫比的符合人機工學的系統(tǒng)誕生了,給予操作人員極大的操作舒適性,降低了疲勞,提高了產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率。

 

結合獨家專利光學技術與最新數(shù)碼科技,Vision Engineering將非凡的立體觀測產(chǎn)品技術呈現(xiàn)于大家面前,DRV 3D圖像傳輸鏡技術,光學觀測的未來所在。

 

 

DRV裸眼3D立體視覺數(shù)碼觀測技術,是全球首創(chuàng)能夠讓3D 立體全高清圖像浮現(xiàn)在您眼前的數(shù)碼立體觀測系統(tǒng)。使用時無需借助任何特殊眼鏡或護目鏡,也不會產(chǎn)生任何不良副作用。您只需安然入座,即可像觀察真實物體一樣觀看具有卓越景深的高分辨率裸眼3D立體圖像。

 

這項發(fā)明有著非凡的意義,它徹底改變了進行查看、拍攝、分享3D立體視覺圖像的方式。

 

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