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[科普中国]-奥古斯特·科勒

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奥古斯特·科勒(英语:August Karl Johann Valentin Köhler,1866年3月4日–1948年3月12日)一位德国教授,和位于德国耶拿市的蔡司公司的早期工作人员。他最出名的是他开发的显微镜技术:科勒照明,一个重要的优化微观分辨能力的均匀照明视野方法。这个革命性的发明改变了光学显微镜的设计,被广泛应用于传统的和今天的现代数字成像技术。

简介奥古斯特·科勒(英语:AugustKarlJohannValentinKöhler,1866年3月4日–1948年3月12日)一位德国教授,和位于德国耶拿市的蔡司公司的早期工作人员。他最出名的是他开发的显微镜技术:科勒照明,一个重要的优化微观分辨能力的均匀照明视野方法。这个革命性的发明改变了光学显微镜的设计,被广泛应用于传统的和今天的现代数字成像技术。1

蔡司公司卡尔·蔡司公司CarlZeissAG)是一家制造光学系统、工业测量仪器和医疗设备的德国企业。公司的名称来源于它的创始人之一———德国光学家卡尔·蔡司。它由卡尔·蔡司、恩斯特·阿贝和奥托·肖特于1846年在耶拿建立。

由于冷战的关系,这家公司一度被分裂为两家公司——卡尔·蔡司股份公司CarlZeissAG)和卡尔·蔡司·耶拿人民企业VEBCarlZeissJena),直到1990年两德统一后重新合并。

卡尔·蔡司是蔡司集团(ZeissGruppe)的第一组成公司和卡尔·蔡司基金会(Carl-Zeiss-Stiftung)的两个最大的组成部分之一。蔡司是现存最古老的光学产品制造商之一。1

科勒照明科勒照明,Köhlerillumination,一种样品照明方式,用于投射和反射光光学显微镜。科勒照明的作用是产生一种非常均匀的样品照明,保证照明来源的影像(例如卤素灯灯丝)在结果影像中不可见。科勒照明是现代科学灯式显微镜样品照明的主要技术,其需要附加光学器件,价格较低的灯式显微镜不一定配备。1

光学显微镜光学显微镜是一种利用光学透镜产生影像放大效应的显微镜。由物体入射的光被至少两个光学系统(物镜和目镜)放大。首先物镜产生一个被放大实像,人眼通过作用相当于放大镜的目镜观察这个已经被放大了的实像。一般的光学显微镜有多个可以替换的物镜,这样观察者可以按需要更换放大倍数。这些物镜一般被安置在一个可以转动的物镜盘上,转动物镜盘就可以使不同的物镜方便地进入光路,物镜盘的英文是Nosepiece,又译作鼻轮

十八世纪,光学显微镜的放大倍率已经提高到了1000倍,使人们能用眼睛看清微生物体的形态、大小和一些内部结构。直到物理学家发现了放大倍率与分辨率之间的规律,人们才知道光学显微镜的分辨率是有极限的,分辨率的这一极限限制了放大倍率的无限提高,1600倍成了光学显微镜放大倍率的最高极限,使得形态学的应用在许多领域受到了很大限制。

光学显微镜的分辨率受到光波长的限制,一般不超过0.3微米。假如显微镜使用紫外线作为光源或物体被放在油中的话,分辨率还可以得到提高。

光学显微镜依样品的不同可分为反射式透射式。反射显微镜的物体一般是不透明的,光从上面照在物体上,被物体反射的光进入显微镜。这种显微镜经常被用来观察固体等,多应用在工学、材料领域,在正立显微镜中,此类显微镜又称作金相显微镜。透射显微镜的物体是透明的或非常薄,光从可透过它进入显微镜。这种显微镜常被用来观察生物组织。

光学显微镜依其聚光镜(condenser)和物镜(Objective)的设计,可用来观察不同的样品。明视野(Bright field)用来观察薄的染色生物组织样品,暗视野(Darkfield)功能的视野下,背景为黑色,能突显样品的细微面貌,观察未染色样品时,如活细胞,可利用相位差(Phase)功能。另外还有微分干涉差(differentialinterferencecontrast,DIC)功能,都常搭配在光学显微镜上。

依光源的不同,还有萤光显微镜、共聚焦显微镜等类别。

2014年10月8日,诺贝尔化学奖颁给了艾力克·贝齐格(EricBetzig),W·E·莫尔纳尔(WilliamMoerner)和斯特凡·W·赫尔(StefanHell),奖励其发展超分辨荧光显微镜(Super-ResolvedFluorescenceMicroscopy),这将带来光学显微镜进入纳米级尺度中。2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所