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물체를 확대하기 위해 투명한 재료를 사용하는 것은 역사상 거슬러 올라가지 만, 안경용 렌즈의 첫 번째 그림은 약 1350 년으로 거슬러 올라갑니다. 이러한 초기 렌즈 사용에도 불구하고 미세한 박테리아, 조류 및 원생 동물의 발견은 거의 300 년을 기다렸습니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
돋보기와 복합 현미경의 한 가지 차이점은 돋보기는 하나의 렌즈를 사용하여 물체를 확대하는 반면, 복합 현미경은 둘 이상의 렌즈를 사용한다는 것입니다. 또 다른 차이점은 돋보기를 사용하여 불투명하고 투명한 물체를 볼 수 있지만 복합 현미경은 빛이 통과하기에 충분히 얇거나 투명해야합니다. 또한 돋보기는 주변 광을 사용하고 광학 현미경은 광원 (거울 또는 내장 램프의 광원)을 사용하여 물체를 비 춥니 다.
돋보기 렌즈와 돋보기
돋보기 렌즈는 수세기 동안 사용되어 왔습니다. 최초의 돋보기 사용 및 기능 중 하나는 화재 시작 및 잘못된 시력 교정이었습니다. 렌즈의 문서화 된 사용은 사람들이 읽을 수 있도록 돋보기와 안경으로 시작되었으므로 안경과 학자들과의 관계는 1300 년대 초반으로 거슬러 올라갑니다.
돋보기 안경은 홀더에 장착 된 볼록 렌즈를 사용합니다. 볼록 렌즈는 가운데보다 가장자리가 더 얇습니다. 빛이 렌즈를 통과 할 때 광선은 중앙을 향해 구부러집니다. 빛의 파장이보고있는 표면에서 만나면 돋보기가 물체에 초점을 맞 춥니 다.
단순 및 복합 현미경
간단한 현미경은 단일 렌즈를 사용하므로 돋보기는 간단한 현미경입니다. 입체 현미경 또는 해부 현미경은 일반적으로 간단한 현미경이기도합니다. 입체 현미경은 양안 시력을 허용하고 물체의 3 차원 시야를 제공하기 위해 각 눈에 하나씩 두 개의 안구 또는 접안 렌즈를 사용합니다. 입체 현미경은 다른 조명 옵션을 가지고있어 물체를 위, 아래 또는 둘 다에서 비출 수 있습니다. 돋보기, 입체 현미경을 사용하여 바위, 곤충 또는 식물과 같은 불투명 한 물체의 세부 정보를 볼 수 있습니다.
복합 현미경은 두 개 이상의 렌즈를 연속으로 사용하여 물체를 확대하여 볼 수 있습니다. 일반적으로, 복합 현미경은 볼 수있는 시편이 빛이 통과 할 수있을 정도로 얇거나 투명해야합니다. 이 현미경은 고배율을 제공하지만 시야는 2 차원입니다.
복합 현미경
복합 광학 현미경은 가장 일반적으로 바디 튜브에 정렬 된 두 개의 렌즈를 사용합니다. 램프 또는 거울의 빛은 콘덴서, 시편 및 두 렌즈를 통과합니다. 응축기는 빛의 초점을 맞추고 시편을 통과하는 빛의 양을 조정하는 데 사용할 수있는 조리개를 가질 수 있습니다. 접안경 또는 안구에는 일반적으로 10 배나 더 크게 보이도록 물체를 확대하는 렌즈가 포함되어 있습니다. 하부 렌즈 또는 대물 렌즈는 3 개 또는 4 개의 대물 렌즈를 보유한 노즈 피스를 회전시켜 변경할 수 있으며, 각 대물 렌즈는 배율이 다른 렌즈를 가지고 있습니다. 가장 일반적으로 대물 렌즈 강도는 4 배 (4x), 10 배 (10x), 40 배 (40x), 때로는 100 배 (100x) 배율을 갖습니다. 일부 복합 광학 현미경에는 오목한 렌즈가 포함되어있어 가장자리 주변의 흔들림을 보정합니다.
경고
복합 광학 현미경은 일반적으로 명 시야 현미경입니다. 이 현미경은 시편 아래의 응축기에서 빛을 투과시켜 시편을 주변 매체에 비해 어둡게 만듭니다. 시편의 투명도는 대비가 낮아서 세부 사항을보기 어렵게 만들 수 있습니다. 따라서 표본은 종종 더 나은 대비를 위해 염색됩니다.
암시 야 현미경에는 각도에서 빛을 투과시키는 수정 콘덴서가 있습니다. 각진 빛은 세부 사항을 볼 때 대비가 더 큽니다. 표본이 배경보다 밝게 보입니다. 암시 야 현미경은 살아있는 표본을 더 잘 관찰 할 수 있습니다.
위상차 현미경은 특수한 대물 렌즈와 수정 된 응축기를 사용하므로 표본과 주변 물질이 광학적으로 유사 할 때에도 주변 물질과 대조적으로 표본 세부 사항이 표시됩니다. 콘덴서와 대물 렌즈는 빛의 투과와 굴절의 약간의 차이를 증폭시켜 대비를 증가시킵니다. 명 시야 현미경과 마찬가지로 표본은 주변 물질보다 어둡게 나타납니다.
현미경의 배율 찾기
핸드 렌즈와 현미경 배율의 차이는 렌즈 수에서 비롯됩니다. 돋보기 또는 핸드 렌즈의 경우 배율은 단일 렌즈로 제한됩니다. 렌즈는 렌즈에서 초점까지 하나의 초점 거리를 갖기 때문에 배율이 고정됩니다. 1673 년 Antony van Leeuwenhoek는 실제 현미경의 300 배 (300x) 배율의 간단한 현미경 또는 핸드 렌즈를 사용하여 세계를 그의 작은 "동물"에 소개했습니다. Leeuwenhoek은 이미지의 해상도를 높이고 왜곡이 적은 이중 오목 렌즈를 사용했지만 대부분의 돋보기 안경은 볼록 렌즈를 사용합니다.
복합 현미경에서 배율을 찾으려면 이미지가 통과하는 각 렌즈의 배율을 알아야합니다. 다행히 렌즈는 보통 표시되어 있습니다. 일반적인 교실 현미경에는 접안 렌즈가있어 실제 크기보다 10 배 (10 배) 크게 보입니다. 복합 현미경의 대물 렌즈는 회전 노즈 피스에 부착되어있어 시청자가 노즈 피스를 다른 렌즈로 회전시켜 확대 수준을 변경할 수 있습니다.
총 배율을 찾으려면 렌즈의 배율을 곱하십시오. 가장 낮은 파워 대물 렌즈를 통해 물체를 볼 경우 이미지는 대물 렌즈로 4 배 확대되고 접안 렌즈로 10 배 확대됩니다. 따라서 총 배율은 4 × 10 = 40이므로 이미지는 실제 크기보다 40 배 (40x) 커집니다.
현미경과 돋보기 너머
컴퓨터와 디지털 이미징은 과학자들이 미세한 세계를 볼 수있는 능력을 크게 확장 시켰습니다.
공 초점 현미경은 하나 이상의 렌즈를 가지고 있기 때문에 기술적으로 복합 현미경이라고 할 수 있습니다. 렌즈와 거울은 레이저의 초점을 맞추어 시편의 조명 층 이미지를 생성합니다. 이 이미지는 디지털 방식으로 캡처 된 핀홀을 통과합니다. 이 이미지들은 분석을 위해 저장되고 조작 될 수 있습니다.
주사 전자 현미경 (SEM)은 전자 조명을 사용하여 금도금 물체를 스캔합니다. 이 스캔은 물체 외부의 3 차원 흑백 이미지를 생성합니다. SEM은 하나의 정전 식 렌즈와 여러 개의 전자기 렌즈를 사용합니다.
투과 전자 현미경 (TEM)은 또한 하나의 정전 식 렌즈와 여러 개의 전자기 렌즈와 함께 전자 조명을 사용하여 물체를 통한 얇은 슬라이스 스캔을 형성합니다. 흑백 이미지는 2 차원으로 나타납니다.
현미경의 중요성
렌즈는 13 세기 후반에 사용 된 최초의 기록을 세웠다. 인간의 호기심은 사람들이 렌즈가 매우 작은 물체를 검사 할 수있는 능력에 주목할 것을 거의 요구했습니다. 10 세기 아랍 학자 인 알-하젠 (Al-Hazen)은 빛이 직선으로 이동했으며 시력은 물체에서 그리고 보는 사람의 눈으로 반사되는 빛에 의존한다고 가정했다. Al-Hazen은 물의 구체를 사용하여 빛과 색을 연구했습니다.
그러나 안경 (안경)에있는 렌즈의 첫 번째 그림은 약 1350 년입니다. 첫 번째 복합 현미경의 발명은 1590 년대 Zacharias Janssen과 그의 아버지 Hans에게 귀속되었습니다. 1609 년 말 갈릴레오는 복합 현미경을 거꾸로 뒤집어 하늘 위의 관측을 시작하여 우주에 대한 인간의 인식을 영구적으로 변화시켰다. Robert Hooke는 자신의 합성 복합 현미경을 사용하여 미세한 세계를 탐험했습니다. 그가 코르크 조각에서 발견 한 패턴을 "세포"로 명명하고 "Micrographia"(1665)에서 많은 관찰을 발표했습니다. Hooke와 Leeuwenhoek의 연구는 결국 세균 이론과 현대 의학으로 이어졌습니다.