Kính hiển vi quang học là một loại kính hiển vi sử dụng ánh sáng khả kiến để quan sát hình ảnh các vật thể nhỏ được phóng đại nhờ một hệ thống các thấu kính thủy tinh. Kính hiển vi quang học là dạng kính hiển vi đơn giản, lâu đời nhất và cũng là phổ biến nhất. Các kính hiển vi quang học cũ thường phải quan sát hình ảnh trực tiếp bằng mắt nhìn qua thị kính, nhưng các kính hiện đại hiện nay còn được gắn thêm các CCD camera hoặc các phim ảnh quang học để chụp ảnh.
Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của một kính hiển vi quang học.
Lịch sử
Bằng chứng lịch sử ban đầu liên quan đến sự ra đời của kính hiển vi quang học là công bố về khả năng phóng đại các vật thể bằng các kính phóng đại trong cuốn Books of Optics vào năm 1021 bởi Ibn al-Haytham (Alhazen). Sau khi cuốn sách này được xuất bản, Roger Bacon ở Anh quốc đã lý giải và mô tả cơ chế của việc phóng đại này vào thế kỷ 13, và dẫn đến sự phát triển của kính lúp phóng đại ở Italia .
Những kính hiển vi ban đầu được phát minh vào năm 1590 ở Middelburg, Hà Lan . Ba người thợ tạo kính là Hans Lippershey (người đã phát triển các kính viễn vọng trước đó), Zacharias Janssen, cùng với cha của họ là Hans Janssen là những người đầu tiên xây dựng nên những kính hiển vi sơ khai. Năm 1625, Giovanni Faber là người xây dựng một kính hiển vi hoàn chỉnh đặt tên là Galileo Galilei .
Các cấu trúc của kính hiển vi quang học tiếp tục được phát triển tiếp theo đó, và kính hiển vi chỉ được sử dụng một cách phổ biến hơn ở Italia, Anh quốc, Hà Lan vào những năm 1660, 1670. Marcelo Malpighi ở Italia bắt đầu sử dụng kính hiển vi để nghiên cứu cấu trúc sinh học ở phổi. Đóng góp lớn nhất thuộc về nhà phát minh người Hà Lan Antoni van Leeuwenhoek, người đã phát triển kính hiển vi để tìm ra tế bào hồng cầu và tinh trùng và đã công bố các phát hiện này .
Cấu tạo và hoạt động
Hình ảnh một kính hiển vi với số đánh thể hiện vị trí các bộ phận.
Một kính hiển vi quang học gồm có nhiều bộ phận, có thể chia thành các phần như sau:
: Nguồn sáng;
: Hệ hội tụ và tạo chùm sáng song song;
: Giá mẫu vật;
: Vật kính (có thể là một thấu kính hoặc một hệ thấu kính) là bộ phận chính tạo nên sự phóng đại;
: Hệ lật ảnh (lăng kính, thấu kính);
: Thị kính là thấu kính tạo ảnh quan sát cuối cùng;
:* Hệ ghi ảnh.
Như hình ảnh ở bên, các phần (theo đánh số) có thể được mô tả như sau:
-
Thị kính: Có thể từ một đến 2 thấu kính thủy tinh cho phép tạo ra ảnh cuối cùng của vật qua hệ quang học. Độ phóng đại của thị kính khá nhỏ, thường chỉ dưới 10x, và được lắp đặt trong một ống trụ, cho phép thay đổi dễ dàng.
-
Giá điều chỉnh vật kính hay còn gọi là đĩa quay gắn các vật kính có thể xoay đĩa để chuyển sang vật kính khác
-
Vật kính: là thấu kính quan trọng nhất của các hệ tạo ảnh nhờ thấu kính, là một (hoặc có thể là hệ nhiều thấu kính) có tiêu cự ngắn, cho phép phóng đại vật với độ phóng đại lớn. Nhờ có giá điều chỉnh, các vật kính khác nhau có thể xoay để thay đổi trị số phóng đại. Trên vật kính có thể ghi các trị số phóng đại 4x, 5x, 10x, 20x, 40x, 50x, 80x hay 100x. Trong một số vật kính đặc biệt, người ta có thể sử dụng dầu nhằm tăng độ phân giải của hệ thống.
4, 5. Giá vi chỉnh, cho phép điều chỉnh độ cao của mẫu vật để lấy nét trong quá trình tạo ảnh.
-
Giá đặt mẫu vật hay còn gọi là bàn kính.
-
Hệ thống đèn, gương... tạo ánh sáng để chiếu sáng mẫu vật.
-
Hệ thống khẩu độ, và các thấu kính hội tụ để hội tụ và tạo ra chùm sáng song song chiếu qua mẫu vật.
-
Vi chỉnh cho phép dịch chuyển mẫu vật theo chiều ngang để quan sát các phần khác nhau theo ý muốn.
Kính hiển vi quang học hoạt động hoàn toàn trên nguyên tắc khúc xạ ánh sáng qua hệ các thấu kính thủy tinh. Vật kính, là loại thấu kính có tiêu cự ngắn, là bộ phận chính tạo nên sự phóng đại ảnh của mẫu vật. Ảnh tạo ra qua thấu kính này là ảnh thật, và ngược chiều so với vật mẫu ban đầu. Ảnh được quan sát ở thị kính chỉ được lật đúng chiều nhờ hệ thấu kính (hoặc lăng kính) trung gian đóng vai trò hệ lật ảnh. Tùy theo cách thức quan sát, ghi nhận ảnh mà ảnh được tạo ra ở thị kính có thể là ảnh thật hoặc ảnh ảo. Ảnh này sẽ là ảnh ảo khi hệ thị kính được thiết kế để quan sát trực tiếp bằng mắt thường, hoặc sẽ là ảnh thật khi hệ thị kính được ghép vào các thiết bị ghi nhận như phim quang học hoặc CCD camera.
Giới hạn độ phân giải
Độ phân giải của một hệ quang học là khả năng phân biệt các điểm không gian, được định nghĩa bằng khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất có thể phân biệt được nhờ hệ quang học này. Độ phân giải của kính hiển vi quang học bị quy định bởi khả năng phân giải của các thấu kính, mà ở đây bị giới hạn bởi hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Độ phân giải của kính hiển vi quang học sẽ bị giới hạn bởi bước sóng ánh sáng khả kiến và chỉ số khẩu độ:
:
với là bước sóng ánh sáng, NA là thông số khẩu độ. Vì thế, độ phân giải của các kính hiển vi quang học tốt nhất chỉ vào khoảng vài trăm nm. Ví dụ với hệ kính sử dụng ánh sáng xanh (λ = 550 nm), chỉ số khẩu độ đối với không khí là 0,95 hoặc có thể đạt cao nhất là 1,5 nếu sử dụng dầu. Như vậy, độ phân giải tốt nhất của hệ có thể đạt được khoảng dưới 200 nm. Có nghĩa là những điểm trong khoảng cách này sẽ không thể nào phân biệt được.
Các loại kính hiển vi quang học
- Kính hiển vi đồng tiêu
- Kính hiển vi quang học quét trường gần
- Kính hiển vi huỳnh quang (Fluorescence microscope)
- Kính hiển vi quang phổ tử ngoại (Ultraviolet–visible spectroscopy)
- Kính hiển vi so sánh (Comparison microscope)
- Kính hiển vi đảo ngược (Inverted microscope)
- Kính hiển vi thạch học (Petrographic microscope)
👁️
3 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
**Kính hiển vi quang học** là một loại kính hiển vi sử dụng ánh sáng khả kiến để quan sát hình ảnh các vật thể nhỏ được phóng đại nhờ một hệ thống các thấu
nhỏ|Hình minh họa [[quang học trường gần, với sự nhiễu xạ của ánh phát phát ra từ sợi dò của **kính hiển vi quang học quét trường gần**, cho thấy bước sóng ánh sáng và
Kính hiển vi huỳnh quang (_Fluorescence microscope_) là một kỹ thuật hiển vi quang học, trong đó sử dụng hiệu ứng phát huỳnh quang của vật mẫu để tạo ra hình ảnh, để nghiên cứu
**Kính hiển vi điện tử truyền qua** (tiếng Anh: _transmission electron microscopy_, viết tắt: TEM) là một thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao
**Kính hiển vi** là một thiết bị phục vụ cho mục đích khoa học dùng để quan sát các vật thể có kích thước nhỏ bé mà mắt thường không thể quan sát được bằng
nhỏ|Một loài côn trùng được quan sát với một kính hiển vi kỹ thuật số. **Kính hiển vi kỹ thuật số** là một biến thể của một kính hiển vi quang học truyền thống có
**Kính hiển vi tương phản giao thoa vi sai (DIC)**, còn được gọi là **tương phản giao thoa Nomarski (NIC)** hoặc **phương pháp hiển vi Nomarski**, là một kỹ thuật kính hiển vi quang học
**Kính hiển vi quét đầu dò** (tiếng Anh: **_Scanning probe microscopy_**, thường viết tắt là **_SPM_**) là tên gọi chung của nhóm kính hiển vi mà việc tạo ảnh bề mặt của mẫu vật được
[[Kính hiển vi điện tử truyền qua]] **Kính hiển vi điện tử** là tên gọi chung của nhóm thiết bị quan sát cấu trúc vi mô của vật rắn, hoạt động dựa trên nguyên tắc
nhỏ|299x299px|Cấu tạo và nguyên lý làm việc của kính hiển vi đồng tiêu **Kính hiển vi đồng tiêu, hay kính hiển vi quét laser đồng tiêu**, là một kỹ thuật hiển vi quang học mà
nhỏ|313x313px|Ảnh ghi nhận từ STED với độ phân giải vượt trội so sánh với ảnh tương tự tạo ra từ [[kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang.]] **Kính hiển vi dập tắt cưỡng bức** (_Stimulated
thế=Một vầng hào quang 22° quanh Mặt Trời, được nhìn thấy trước trại cơ sở Annapurna, Annapurna, Nepal.|nhỏ|347x347px|Một vầng hào quang 22° quanh Mặt Trời, được nhìn thấy trước trại cơ sở Annapurna, [[Annapurna, Nepal.]]
**Kính hiển vi điện tử quét** (tiếng Anh: **_scanning electron microscope_**, thường viết tắt là _SEM_), là một loại kính hiển vi điện tử có thể tạo ra ảnh với độ phân giải cao của
thumb|Một [[hào quang 22° quanh Mặt Trăng ở Atherton, CA.]] **Hiện tượng quang học** là bất kỳ sự kiện nào quan sát được là kết quả của sự tương tác giữa ánh sáng khả kiến
thumb|Quầng sáng Mặt Trăng hay nguyệt hoa thumb|Quầng sáng Mặt Trăng quan sát từ [[Mumbai, Ấn Độ.]] thumb|Quầng sáng Mặt Trời (hay nhật hoa) ngay sau khi Mặt Trời mọc. Trong khí tượng học, **quầng
thumb|Cấu trúc của E-TEM _Kính hiển vi điện tử truyền qua môi trường_ (Tiếng Anh: _Environmental transmission electron microscope_, viết tắt là _ETEM_ hay _E-TEM_) là một thể loại kính hiển vi điện tử truyền
Nguyên lý hoạt động của kính hiển vi quét chui hầm **Kính hiển vi quét xuyên hầm**, hay **kính hiển vi quét chui hầm** (tiếng Anh: _Scanning tunneling microscope_, viết tắt là **_STM_**) là một
Nguyên lý của STEM: Sử dụng một chùm điện tử hẹp quét trên mẫu. **Kính hiển vi điện tử truyền qua quét** (tiếng Anh: Scanning transmission electron microscopy, viết tắt là **STEM**) là một dạng
thumb|right|Quang học nghiên cứu hiện tượng [[tán sắc của ánh sáng.]] **Quang học** là một ngành của vật lý học nghiên cứu các tính chất và hoạt động của ánh sáng, bao gồm tương tác
kính hiển vi L500AKính hiển vi soi tinh trùng, ấu trùng, tế bào...Model: L500A Bảo Hành: 12 tháng LH: 0936 49 67 69 -0969 425 716Địa Chỉ: Số 28 ngõ 643 Phạm Văn Đồng, Cổ
phải|nhỏ|Kính hiển vi thạch học, là một loại [[kính hiển vi quang học được trang bị ống kính phân cực chéo, một ống kính nội soi, và bộ điều tiết (phổ biến là tấm vật
Sơ đồ nguyên lý sự tạo ảnh độ phân giải cao trong TEM.**_Hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao_** (thường được viết tắt là **_HRTEM_** xuất phát từ thuật ngữ tiếng Anh
**Hiển vi siêu phân giải** (Super-resolution microscopy) là một loại hiển vi quang học. Do nhiễu xạ của ánh sáng, độ phân giải của kính hiển vi quang học thông thường bị giới hạn bởi
**Quang học** là một lĩnh vực vật lý học, chuyên nghiên cứu về ánh sáng, cụ thể la nguồn gốc và cách truyền ánh sáng, cách thức nó biến đổi cùng vời những hiện tượng
**Hiển vi định vị quang hoạt** (Photo-activated localization microscopy - PALM) và **Hiển vi quang học dựng ảnh ngẫu nhiên** (stochastic optical reconstruction microscopy - STORM) là các phương pháp cho phép thu được ảnh
**Thiết bị quang học** hay **dụng cụ quang học** (tiếng Anh: _Optical instrument_) là thiết bị xử lý sóng ánh sáng để phóng to hình ảnh hoặc phân tích sóng ánh sáng (hoặc photon) để
thumb|The optical system of the [[European Extremely Large Telescope|ELT showing the location of the mirrors.]] **Kỹ thuật quang học** là lĩnh vực nghiên cứu tập trung vào các ứng dụng quang học. Kỹ thuật quang
Giới thiệu chung:- L400A là dòng kính hiển vi sinh học cao cấp của Trung Quốc, kính có thị trường rộng, hình ảnh rõ ràng sắc nét, dễ sử dụng, kính được xử lý chống
Cấu trúc cắt ngang của một thấu kính từ sử dụng trong [[kính hiển vi điện tử truyền qua.]] **_Thấu kính từ_** (tiếng Anh: _Magnetic lens_) là một loại thấu kính hay một loại thiết
thumb|Nguyên lý tạo ảnh trường tối ở kính hiển vi quang học ánh sáng ở chế độ truyền qua và phản xạ,|406x406px **Trường tối** (tiếng Anh: _dark-field microscopy_) là một phương pháp chụp ảnh hiển
nhỏ|[[Phấn hoa cây thông dưới kính hiển vi.]] nhỏ|1 [[nang bào tử Silurian muộn mang các bào tử ba. Các bào tử như vậy cung cấp bằng chứng sớm nhất về sự sống trên đất
nhỏ|Ống kính phóng đại [[Nikkor 28-200 mm, hình bên trái ở độ dài tiêu cự 200 mm và hình bên phải ở 28 mm]] **Ống kính zoom** là một bộ các thấu kính ghép lại
**Quang học Fourier** là một phân ngành của quang học xem xét ánh sáng, hay bức xạ điện từ nói chung, trong tính chất sóng của chúng, dựa trên cơ sở phân tích các sóng
thumb|1: Thấu kính có quang sai màu nhiều hơn.
2: Thấu kính có quang sai màu ít hơn. Trong quang học, **quang sai** là một đặc tính của các hệ quang học ̣(quang hệ), chẳng hạn
phải|nhỏ|Vi khuẩn _[[Mycobacterium tuberculosis_ được nhuộm bằng phương pháp Ziehl–Neelsen]] nhỏ|Sơ đồ các bước cơ bản của nhuộm Ziehl–Neelsen **Nhuộm Ziehl–Neelsen** là một phương pháp nhuộm vi sinh vật được đề xuất lần đầu tiên
**Bệnh độc học** hay **virus học** là một ngành khoa học nghiên cứu virus - thực thể kí sinh kích cỡ hạ hiển vi với vật chất di truyền được bọc trong một vỏ protein
phải|nhỏ|Bắc cực quang phải|nhỏ|Nam cực quang nhỏ|Bắc cực quang chiếu sáng trên [[hồ Bear (Alaska)|hồ Bear]] nhỏ|Nam cực quang tại châu Nam Cực Trong thiên văn học, **cực quang** là một hiện tượng quang học
thumb|Một hào quang 22° quanh [[Mặt Trăng.]] **Hào quang 22°** là một hiện tượng quang học thuộc về các quầng sáng tinh thể băng, dưới dạng một vòng tròn có bán kính góc khoảng 22°
nhỏ|Hình trên được minh họa một cách chi tiết thể hiện các yếu tố chính trong quá trình truyền tin qua synap hóa học. xung động điện hóa (hay còn gọi là [[điện thế hoạt
nhỏ|Bảo tàng Quang học Jena **Bảo tàng Quang học Jena** là một bảo tàng về khoa học-công nghệ. Bảo tàng trưng bày những thiết bị quang học từ tám thế kỷ trước. Nó cho thấy
**Gương K** là một hệ thống gồm 3 gương phẳng được gắn trên trục động cơ chung chạy song song với tia chính của hệ. Nếu nhìn vào hệ thống song song với các bề
Trong kĩ thuật quang học, **kính vật** hay **vật kính** (tiếng Anh: _objective_) là phần tử quang học thu thập ánh sáng từ vật đang quan sát và tập trung các tia sáng để tạo
nhỏ|Một vầng vinh quang (glory) bao quanh [[Bóng (hình ảnh)|bóng của một chiếc máy bay. Vị trí của trung tâm vầng vinh quang cho thấy người quan sát đang ở vị trí phía trước cánh
thumb|[[Cordierit]] thumb|[[Tourmalin]] **Đa sắc** là một hiện tượng quang học mà một chất thể hiện nhiều màu sắc khác nhau khi xem xét chúng ở các góc khác nhau, đặc biệt dưới ánh sáng phân
nhỏ|Ảnh chụp hiển vi mô phổi ung thư nhuộm Feulgen: Lượng DNA từ mô tổn thương rất cao (màu tím đỏ) từ nhân tế bào của khối u hoại tử. **Nhuộm Feulgen** (Phơngen) là kỹ
nhỏ|Phải|Một con hươu bị [[bạch tạng và trở thành hươu trắng do đột biến]] **Đột biến sinh học** là những biến đổi bất thường trong vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (DNA,
**Nhận dạng ký tự quang học** (tiếng Anh: _Optical Character Recognition_, viết tắt là **OCR**), là loại phần mềm máy tính được tạo ra để chuyển các hình ảnh của chữ viết tay hoặc chữ
**Thiên văn học quang học** bao gồm nhiều quan sát qua kính viễn vọng nhạy cảm trong phạm vi của ánh sáng khả kiến (kính thiên văn quang học). Nó bao gồm hình ảnh, nơi
thumb|Các thị kính. **Thị kính**, hoặc **kính mắt** (tiếng Anh: _eyepiece_) là một loại thấu kính được gắn vào một loạt các thiết bị quang học như kính thiên văn, kính hiển vi, các máy
Sơ đồ khối nguyên lý của kỹ thuật DPC **_DPC_** là chữ viết tắt của _Differential Phase Contrast_, dịch sang tiếng Việt có nghĩa là _Tương phản pha vi sai_) là kỹ thuật chụp ảnh