ປະຫວັດການພັດທະນາ ແລະນະວັດຕະກໍາເຕັກໂນໂລຊີຂອງກ້ອງຈຸລະທັດ

ໄດ້ ກ້ອງຈຸລະທັດ , ເປັນອຸປະກອນ optical ປະກອບດ້ວຍເລນຫຼືປະສົມປະສານຂອງເລນ, ໄດ້ປະຕິບັດຄວາມຝັນຂອງມະນຸດຊາດທີ່ຈະສໍາຫຼວດໂລກກ້ອງຈຸລະທັດນັບຕັ້ງແຕ່ມັນໄດ້ຖືກບຸກເບີກໂດຍ Jensen ແລະລູກຊາຍຂອງລາວໃນເນເທີແລນໃນປີ 1590 ແລະໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສໍາຄັນໃນການກ້າວເຂົ້າສູ່ຍຸກປະລໍາມະນູຂອງມະນຸດຊາດ. ຫຼັງຈາກຫຼາຍຮ້ອຍປີຂອງການພັດທະນາແລະການ evolution, ກ້ອງຈຸລະທັດໄດ້ຄ່ອຍໆພັດທະນາຈາກເຄື່ອງມື optical ງ່າຍດາຍໃນຕອນຕົ້ນໄປສູ່ຜະລິດຕະພັນເຕັກໂນໂລຊີຊັ້ນສູງເຊັ່ນ: ກ້ອງຈຸລະທັດ tunneling scanning. ຂົງເຂດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຂົາເຈົ້າຍັງໄດ້ຂະຫຍາຍຈາກຊີວະສາດແລະການແພດໄປສູ່ຫຼາຍສາຂາທີ່ກ້າວຫນ້າເຊັ່ນ: ວິທະຍາສາດວັດສະດຸແລະ nanotechnology. ຕໍ່ໄປ, ໃຫ້ພວກເຮົາຍ່າງເຂົ້າໄປໃນໂລກຂອງກ້ອງຈຸລະທັດແລະຄົ້ນຫາຄວາມລຶກລັບແລະເລື່ອງທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຂອງພວກເຂົາ.

ປະຫວັດການພັດທະນາຂອງກ້ອງຈຸລະທັດ

▲ ກ້ອງຈຸລະທັດຕົ້ນ

ໃນ​ປີ 1590, Jensen ແລະ​ລູກ​ຊາຍ​ໃນ​ເນ​ເທີ​ແລນ​ຄັ້ງ​ທໍາ​ອິດ​ໄດ້​ເຮັດ​ກ້ອງ​ຈຸ​ລະ​ທັດ. ເຂົາເຈົ້າໄດ້ວາງເລນໃສ່ໃນທໍ່ວົງມົນຢ່າງສະຫຼາດ ເພື່ອບໍ່ໃຫ້ວັດຖຸນ້ອຍໆໃກ້ໆທໍ່ນັ້ນຂະຫຍາຍໄດ້. ເຖິງແມ່ນວ່ານະວັດຕະກໍາຂອງພວກມັນສາມາດຖືວ່າເປັນຄວາມພະຍາຍາມເບື້ອງຕົ້ນ, ແຕ່ກ້ອງຈຸລະທັດທໍາອິດໃນເວລານັ້ນບໍ່ໄດ້ຖືກນໍາໄປໃຊ້ເປັນເຄື່ອງມືວິທະຍາສາດຢ່າງແທ້ຈິງຍ້ອນວ່າມັນມີຂະຫນາດຂະຫຍາຍພຽງແຕ່ 9 ເທົ່າແລະຮູບພາບໄດ້ຖືກມົວເລັກນ້ອຍ.

ໃນປີ 1663, ນັກວິທະຍາສາດຊາວອັງກິດ Robert Hooke ໄດ້ເຮັດກ້ອງຈຸລະທັດສອງເທົ່າ ແລະ ນຳໃຊ້ມັນເພື່ອສັງເກດໂຄງສ້າງຂອງ cork flakes. ລາວແປກໃຈທີ່ພົບວ່າໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ເບິ່ງຄືກັບຫ້ອງສີ່ຫລ່ຽມຂະຫນາດນ້ອຍ, ດັ່ງນັ້ນລາວຈຶ່ງຕັ້ງຊື່ພວກມັນວ່າ "ຈຸລັງ." ການຄົ້ນພົບນີ້ໄດ້ວາງພື້ນຖານອັນຫນັກແຫນ້ນສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າ cytological ຕໍ່ມາ.

ໃນປີ 1675, ນັກຊີວະວິທະຍາຊາວໂຮນລັງ Anthony Leeuwenhoek ໄດ້ສ້າງກ້ອງຈຸລະທັດໜ່ວຍທຳອິດທີ່ມີກຳລັງຂະຫຍາຍ 266 ເທົ່າ. ກ້ອງຈຸລະທັດນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍເລນ convex, ແຜ່ນທອງແດງ, ເຂັມຍາວ (ໃຊ້ເປັນເວທີ) ແລະແຖບເລື່ອນເລື່ອນ, ວາງພື້ນຖານທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການພັດທະນາຂອງເຕັກໂນໂລຊີກ້ອງຈຸລະທັດຕໍ່ມາ.

▲ ການປະຕິວັດເຕັກໂນໂລຊີກ້ອງຈຸລະທັດ

ໃນປີ 1878, ນັກຟິສິກເຍຍລະມັນ Abbe ໄດ້ສະເຫນີແຜນການປັບປຸງກ້ອງຈຸລະທັດທາງສາຍຕາໂດຍອີງໃສ່ຜົນການຄົ້ນຄວ້າຂອງ optical ຂອງລາວແລະປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການປະດິດກ້ອງຈຸລະທັດ "ທີ່ທັນສະໄຫມ". ດ້ວຍການຂະຫຍາຍຂະໜາດປະມານ 2000 ເທົ່າ, ກ້ອງຈຸລະທັດນີ້ໄດ້ປະຕິວັດການຄົ້ນຄວ້າໃນຂົງເຂດຊີວະສາດ ແລະ ການແພດ.

ໃນຊຸມປີ 1930, ນັກຟິສິກເຢຍລະມັນ Ruska ແລະວິສະວະກອນໄຟຟ້າ Knorr ໄດ້ຮ່ວມກັນສ້າງກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກທໍາອິດໃນປະຫວັດສາດ. ໃນຕອນທໍາອິດ, ການຂະຫຍາຍຂອງກ້ອງຈຸລະທັດນີ້ແມ່ນມີພຽງແຕ່ 14.4 ເທົ່າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຫຼັງຈາກການປັບປຸງແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ການຂະຫຍາຍຂອງມັນສາມາດບັນລຸຫຼາຍສິບພັນຄັ້ງ. ຜົນສໍາເລັດອັນພົ້ນເດັ່ນນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການປະຕິບັດຫຼັກການຂອງ optics ເອເລັກໂຕຣນິກ, ໃນທີ່ beams ເອເລັກໂຕຣນິກແລະເລນເອເລັກໂຕຣນິກທົດແທນ beams ແລະ optical ພື້ນເມືອງ, ນໍາເອົາທັດສະນະໃຫມ່ຂອງການສັງເກດການກັບພາກສະຫນາມວິທະຍາສາດ.

ໃນປີ 1951, ວິສະວະກອນອັງກິດ Charles Outley ປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການພັດທະນາກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກການສະແກນຄັ້ງທໍາອິດ. ກ້ອງຈຸລະທັດນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ມີອຸປະກອນທີ່ກ້າວຫນ້າເຊັ່ນ: ຖັງເລນ, ຫ້ອງຕົວຢ່າງ, ເຄື່ອງກວດຈັບ, ຈໍສະແດງຜົນແລະເຄື່ອງຄອມພິວເຕີ, ແຕ່ຍັງມີຄວາມສາມາດສັງເກດຮູບຮ່າງແລະອົງປະກອບຂອງໂຄງສ້າງພື້ນຜິວຂອງສານແຂງຕ່າງໆ. ຫຼັກການການເຮັດວຽກທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງມັນຊ່ວຍໃຫ້ pixels ຮູບພາບຖືກກວາດຈາກຊ້າຍໄປຂວາແລະຈາກເທິງລົງລຸ່ມ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສະຫນອງເຕັກໂນໂລຢີກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກການສະແກນທີ່ປະຕິບັດໄດ້ຢ່າງແທ້ຈິງ.

ໃນຊຸມປີ 1980, Gerd Binning ແລະ Heinrich Rore ໄດ້ຮ່ວມກັນພັດທະນາກ້ອງຈຸລະທັດອຸໂມງການສະແກນ. ເທກໂນໂລຍີນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນປະຈຸບັນໂດຍການປ່ຽນແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງລະຫວ່າງ probe ແລະຫນ້າດິນຂອງວັດສະດຸ. ໂດຍການປຸງແຕ່ງຮູບພາບການປ່ຽນແປງໃນປະຈຸບັນເຫຼົ່ານີ້, ຮູບຮ່າງທີ່ບໍ່ສະເຫມີກັນໃນລະດັບປະລໍາມະນູສາມາດສະແດງໄດ້.

▲ ເຕັກໂນໂລຊີກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ທັນສະໄຫມ

ຈາກການເກີດຂອງກ້ອງຈຸລະທັດ optical, ການປະດິດສ້າງຂອງກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ, ກ້າວໄປສູ່ຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດອຸໂມງ, ເຕັກໂນໂລຊີກ້ອງຈຸລະທັດ, ຄຽງຄູ່ກັບວິທະຍາສາດທີ່ທັນສະໄຫມ, ໄດ້ຮ່ວມກັນຂຽນການເດີນທາງອັນຮຸ່ງໂລດຂອງຫຼາຍກ່ວາ 400 ປີ. ໃນລະຫວ່າງການເດີນທາງນີ້, ກ້ອງຈຸລະທັດບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນພະຍານເຖິງຊ່ວງເວລາທີ່ສະຫງ່າລາສີຂອງຍັກໃຫຍ່ວິທະຍາສາດເຊັ່ນ Galileo, Newton, Maxwell, ແລະ Einstein, ແຕ່ຍັງກາຍເປັນແຮງຂັບເຄື່ອນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການປະຕິວັດວິທະຍາສາດ, ການປະດິດສ້າງເຕັກໂນໂລຢີ, ແລະເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດທີ່ກ້າວກະໂດດ. ໂດຍຜ່ານກ້ອງຈຸລະທັດ, ມະນຸດສາມາດເຫັນໄດ້ເຖິງໂລກມະຫັດສະຈັນຂອງວັດຖຸໃນລະດັບກ້ອງຈຸລະທັດ. ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ເປີດເຜີຍຄວາມລຶກລັບຂອງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກ, ແຕ່ຍັງຄົ້ນພົບສິ່ງມະຫັດສະຈັນກ່ຽວກັບຄວາມງາມທີ່ຫນ້າຕື່ນຕາຕື່ນໃຈນັບບໍ່ຖ້ວນໃນການຂຸດຄົ້ນ.