현미경의 역사

옛날부터, 사람들은 맨눈으로 볼 수 있는 것보다 더 작을 것들을 볼 수 있기를 원했습니다.

16세기에 이르러 이러한 관심들은 단일 볼록 렌즈로 만들어진 확대경을 만들어냈고, 결국 현미경의 개발로 이어지게 되었습니다.

현미경의 역사에서 가장 유명한 선구자는 아마도 영국의 Digges와 네덜란드의 Zacharis Janssen 일 것입니다.

그러나, 실제 현미경을 만들고 사용한 최초의 인물은 Antony Van Leeuwenhoek이다. 레이우엔훅은 작은 유리 볼을 가공하여 270X배율을 가진 세계 최초의 현미경을 만들었습니다.

Leeuwenhoek의 현미경은 오직 하나의 렌즈를 가지고 있었기 때문에 지금은 단렌즈 현미경이라 불리웁니다. 이 현미경은 볼록 렌즈를 금속 홀더에 장착하였고, 나사선를 이용하여 초점을 맞추었습니다.

그는 역사적 발명 이후에도, 계속 현미경을 이용한 기초 연구에 헌신했습니다. 그는 박테리아를 포함하여 bellanimalcules (균의 일종), spermatozoa(정자)와 같은 미세한 것들의 발견을 하였으며, Leeuwenhoek(레이우엔훅)는 그의 인생 동안 약 400여개의 현미경을 만들어냈다고 합니다.

Leeuwenhoek이 발명한 현미경과 같은 단안렌즈 현미경의 확대율 계산은 단순 확대경의 확대율 계산법과 같은 방법으로 계산됩니다. 상기 이미지와 같이 250㎜는 렌즈의 초점 거리에 의해 나누어집니다. (여기서 250㎜는 사람의 눈에 가장 보기 편한 초점 거리로 상정하여 고안된 것입니다. 독서할 때 책과 눈 사이에 편안함을 주는 거리 개념입니다. – J & OPTIC )

단일 복록렌즈 현미경의 확대율을 증가시키기 위해서는, 렌즈의 초점 거리를 줄어야 합니다만, 초점 거리가 감소함에 따라 렌즈의 직경도 감소되어야 합니다. 더 큰 크게보기 위해서는 렌즈의 직경이 너무 작아지게되어 이를 통한 확대 관찰이 오히려 더 어려워 지게됩니다.

이 문제를 해결하기 위해서, 17세기에 복합현미경 시스템이 개발되었습니다. 이러한 방식의 현미경은 하나 이상의 렌즈를 조합하여, 하나의 렌즈에 의해 확대된 이미지를 또 다른 렌즈가 더욱 확대시키는 방식입니다.

오늘날 현미경이라 하면 보통 이러한 복합 현미경을 지칭합니다.

복합 현미경에서 표본에 접한 렌즈를 ‘Objective_대물렌즈’ ,
눈에 접한 렌즈를 ‘Eyepiece_접안렌즈’ 라고 부른다. (오늘날의 대물렌즈는 광학적 효율성을 위해서 결상기능을 제거했기 때문에, 반드시 결상기능을 갖는 렌즈가 추가로 설치되어 있어야만 합니다. 참고로 위의 이미지에 보이는 대물렌즈는 결상기능이 포함된 렌즈입니다. – J & OPTIC )

복합 현미경 발명 이후 그것은 과학 발전에 지대한 공헌을 하게 하였다. 복합 현미경을 이용하여, 17세기 영국의 Robert Hooke은 살아있는 것들은 세포로 구성 되어 있다는 것을 발견하였습니다.

의료계에서는 프랑스의 Louis Pasteur가 복합 현미경을 사용하여 효모균을 발견하였고, 독일의 세균학자 Karl J. Eberth는 Ebethella Typhosa(장티푸스로 의심되는 간균)를 발견하였습니다.

Robert Koch가 결핵과 콜레라균을 발견하는 데도 복합 현미경이 도움을 주었습니다.

이러한 현미경의 개발은, 19세기에 극적인 진전을 보였는데 현미경 제작에 큰 노력을 기울인 칼 자이스, 광학 원리에 대한 이론적 연구를 수행한 에른스트 아베, 광학 유리에 대한 연구를 수행한 오토 스코프트와 같은 위대한 연구자들의 공헌 덕분이었다고 할 수 있습니다.