Historie mikroskopů
Vynález optických mikroskopů
Na konci 17. století Antoine van Leeuwenhoek z Holandska vytvořil jednoduchý mikroskop s jednou čočkou. Tento nový vynález s konstrukcí podobnou moderní lupě se odlišoval tím, že jeho zvětšení dosáhlo více než 200násobku. Tento nový mikroskop umožnil Leeuwenhoekovi objevit mikroorganismy a spermie.
Přibližně ve stejné době vytvořil Robert Hooke z Anglie složený mikroskop, který měl dvě čočky, čočku objektivu a okuláru. Hooke pozoroval korkovou tkáň a nazval ji buňkami, protože vypadala jako malé buňky plástve. Tak vytvořil biologický termín: buňka.
Tehdy spojení dvou čoček nepříznivě ovlivnilo přesnost, částečně kvůli aberaci čoček, což mělo za následek nižší rozlišení než u jednoduchého mikroskopu.
V 19. století se rozlišení mikroskopu dramaticky zlepšilo prostřednictvím různých opatření. Korekce aberace byla provedena použitím lepších čoček nebo kombinací čoček a byla podporována německými společnostmi jako Zeiss a Leitz, které byly hlavními přispěvateli. Ernst Abbe z Německa provedl teoretické a technické inovace mikroskopu a dá se říci, že vytvořil prototyp moderního optického mikroskopu.
Navzdory těmto významným zlepšením v mikroskopii objevil výzkumník George Airy v 19. století limit rozlišení založený na povaze světla. Brzy poté Ernst Abbe představil koncept numerické apertury a prokázal, že mikroskopické vzorky mohou být ve viditelném světle rozlišeny pouze do 200 nm, bez ohledu na vlastnosti čočky, což znamenalo novou výzvu pro pozorování se zvětšením.
Vývoj elektronových mikroskopů
Rentgenové záření a elektron byly objeveny postupně na konci 19. století a na konci dvacátých let 20. století byla představena teorie elektronové čočky. Vývoj mikroskopů s vyšším rozlišením na počátku 20. století je výsledkem použití těchto paprsků s krátkou vlnovou délkou jako zdroje světla. Transmisní elektronový mikroskop (TEM) vynalezl Ernst Ruska z Německa na počátku třicátých let 20. století a první komerční TEM vyvinula společnost Siemens v roce 1939. Vývoj skenovacího elektronového mikroskopu (SEM) začal přibližně ve stejné době jako vývoj TEM. Další v pořadí byl skenovací transmisní elektronový mikroskop (STEM), který vyvinul Manfred Ardenne na konci třicátých let 20. století, následovaný vývojem prototypu moderního SEM od Vladimira Zworykina na počátku čtyřicátých let 20. století. Zworykinův SEM však měl nízké rozlišení, takže vývoj SEM pokračoval prostřednictvím projektů v laboratoři Charlese Oatleyho na University of Cambridge v padesátých letech 20. století, výsledkem čehož byl první komerční SEM vyrobený společností Cambridge Instruments v roce 1965.
Elektronové mikroskopy překonaly omezení optických mikroskopů a dramaticky zlepšily rozlišení, takže je možné pozorovat objekty velikosti pouhého atomu.
Kromě zlepšení rozlišení se na elektronových mikroskopech stále provádí mnoho vylepšení. Jedním z nich je vývoj environmentálního skenovacího elektronového mikroskopu, který udržuje komoru pro vzorky v nízkém vakuu pro pozorování vzorků obsahujících vlhkost.
