Định nghĩa và lịch sử hình thành kính hiển vi

1. Định nghĩa kính hiển vi

Kính hiển vi là thiết bị phục vụ cho mục đích quan sát những vật thể có kích thước nhỏ mà mắt thường rất khó hoặc không thể quan sát được.

Thiết bị này tạo ra hình ảnh phóng đại của vật thể với độ phóng đại từ 40 - 3000 lần, thậm chí có thể lớn hơn. Khả năng quan sát của kính hiển vi được quyết định bởi độ phân giải và nhiều yếu tố kỹ thuật khác.

Ví dụ về những vật thể có thể quan sát:

- Tế bào (tế bào động vật hoặc tế bào thực vật)

- Vi khuẩn

- Bào tử nấm

- Vi mạch điện tử

- Tinh thể hóa học, tinh thể đá quý

- Những cấu trúc phân tử, nguyên tử vô cùng nhỏ (chỉ được quan sát bằng những thiết bị chuyên dụng trong phòng thí nghiệm)

Kỹ thuật quan sát và ghi nhận hình ảnh bằng kính hiển vi được gọi là kỹ thuật hiển vi, thuật ngữ tiếng Anh là Microscopy.

2. Lịch sử hình thành kính hiển vi

Theo những ghi chép lịch sử, vào năm 1590, tại Middeburg, Hà Lan. Có 3 người thợ: Zacharias Janssen và cha của ông là Hans Janssen cùng người hàng xóm Hans Lippershey đã cùng nhau nghiên cứu, phát minh ra những chiếc kính hiển vi sơ khai đầu tiên trong lịch sử thế giới. 

Đến năm 1611, một nhà toán học người Đức là Johannes Kepler (1571 - 1630) đã giành rất nhiều thời gian nghiên cứu, cải tiến tổ hợp thấu kính hội tụ và phân kỳ. Những kết quả nghiên cứu của Kepler được sử dụng cho đến bây giờ trong những loại kính hiển vi quang học hiện đại.

Năm 1619, Cornelius Drebbel, nhà phát minh người Hà Lan (1572 - 1633) đã chế tạo thành công một kính hiển vi có cấu trúc phức tạp hơn, bao gồm: thị kính được lắp bằng 2 thấu kính lồi. Vật kính là một tổ hợp của thấu kính phẳng và thấu kính lồi, ngoài ra còn có màn chắn sáng. Ảnh vật thể nhìn qua kính hiển vi này là hình ảnh đảo ngược.

Năm 1625, Giovanni Faber xây dựng lại một kính hiển vi hoàn chỉnh, cao cấp hơn đặt tên là Galileo Galilei.

Các cấu trúc quang học tiếp tục được phát triển và được sử dụng phổ biến tại Italia, Anh Quốc, Hà Lan vào những năm 1660s, 1670s.

Đầu thế kỷ 20, kỹ thuật hiển vi đã đạt được những công nghệ vượt trội với sự ra đời của kính hiển vi điện tử, điển hình là kính hiển vi điện tử truyền qua được phát minh năm 1931 bởi Max Knoll và Ernst Ruska tại Đức, sau đó là sự ra đời của kính hiển vi điện tử quét...

Cuối thế kỷ 20, một loạt những phát minh khác được phát triển như kính hiển vi quét đầu dò, kính hiển vi quang học trường gần...

Hiện nay, công nghệ và kỹ thuật khoa học ngày càng phát triển đã cho ra đời nhiều loại kính hiển vi với độ chính xác cao, được sử dụng trong các lĩnh vực nghiên cứu như công nghệ sinh học, y học, chế tạo điện tử, sản xuất, luyện kim, khảo cổ...v.v