Invenția microscopului. Microscopia secolului al XVII-lea. Microscop (istoria invenției) Cine a creat primul microscop cu lumină

Istoria microscopului

Orice ai spune, microscopul este unul dintre cele mai importante instrumente ale oamenilor de știință, una dintre principalele lor arme în înțelegerea lumii din jurul nostru. Cum a apărut primul microscop, care este istoria microscopului din Evul Mediu până în prezent, care este structura microscopului și regulile de lucru cu acesta, veți găsi răspunsuri la toate aceste întrebări în articolul nostru. Deci sa începem.

Istoria microscopului

Deși primele lentile de mărire, pe baza cărora funcționează efectiv microscopul luminos, au fost găsite de arheologi în timpul săpăturilor din Babilonul antic, totuși, primele microscoape au apărut în Evul Mediu. Interesant este că nu există un acord între istorici cu privire la cine a inventat primul microscop. Printre candidații pentru acest venerabil rol se numără oameni de știință și inventatori celebri precum Galileo Galilei, Christian Huygens, Robert Hooke și Anthony van Leeuwenhoek.

Merită menționat și medicul italian G. Frakostoro, care, în 1538, a fost primul care a sugerat combinarea mai multor lentile pentru a obține un efect de mărire mai mare. Aceasta nu a fost încă crearea unui microscop, dar a devenit precursorul apariției sale.

Și în 1590, un anume Hans Jasen, un maestru olandez al ochelarilor, a spus că fiul său, Zakhary Yasen, a inventat primul microscop, pentru oamenii din Evul Mediu, o astfel de invenție semăna cu un mic miracol. Cu toate acestea, un număr de istorici se îndoiesc dacă Zachary Yasen este adevăratul inventator al microscopului. Cert este că în biografia lui există o mulțime de puncte întunecate, inclusiv pete pe reputația sa, deoarece contemporanii l-au acuzat pe Zakharia că a contrafăcut și a furat proprietatea intelectuală a altcuiva. Oricum ar fi, dar noi, din păcate, nu putem afla cu certitudine dacă Zakhary Yasen a fost sau nu inventatorul microscopului.

Dar reputația lui Galileo Galilei în acest sens este impecabilă. Cunoaștem această persoană, în primul rând, ca un mare astronom, un om de știință care a fost persecutat de Biserica Catolică pentru credința sa că Pământul se învârte în jurul, și nu invers. Printre invențiile importante ale lui Galileo se numără și primul telescop, cu ajutorul căruia omul de știință a pătruns cu privirea în sferele cosmice. Însă sfera intereselor sale nu s-a limitat la stele și planete, deoarece un microscop este în esență același telescop, ci doar invers. Și dacă cu ajutorul lentilelor de mărire puteți observa planete îndepărtate, atunci de ce să nu le îndreptați puterea într-o altă direcție - pentru a studia ce este sub nasul nostru. „De ce nu”, s-a gândit probabil Galileo, iar acum, în 1609, prezenta deja publicului larg la Accademia dei Licei primul său microscop compus, care consta din lentile de mărire convexe și concave.

Microscoape de epocă.

Mai târziu, 10 ani mai târziu, inventatorul olandez Cornelius Drebbel a îmbunătățit microscopul lui Galileo adăugându-i o altă lentilă convexă. Dar adevărata revoluție în dezvoltarea microscoapelor a fost făcută de Christian Huygens, un fizician, mecanic și astronom olandez. Așa că a fost primul care a creat un microscop cu un sistem de oculare cu două lentile, care au fost reglate acromatic. Este de remarcat faptul că ocularele Huygens sunt folosite până în prezent.

Dar celebrul inventator și om de știință englez Robert Hooke a intrat pentru totdeauna în istoria științei, nu numai ca creatorul propriului său microscop original, ci și ca persoană care a făcut o mare descoperire științifică cu ajutorul său. El a fost primul care a văzut o celulă organică printr-un microscop și a sugerat că toate organismele vii constau din celule, aceste cele mai mici unități de materie vie. Robert Hooke a publicat rezultatele observațiilor sale în lucrarea sa fundamentală - Micrografie.

Publicată în 1665 de către Societatea Regală din Londra, această carte a devenit imediat un bestseller științific al acelor vremuri și a făcut o explozie în comunitatea științifică. Nu e de mirare, deoarece conținea gravuri înfățișând mărite la microscop, păduchi, muște, celule vegetale. De fapt, această lucrare a fost o descriere uimitoare a capacităților microscopului.

Un fapt interesant: Robert Hooke a luat termenul „celulă” deoarece celulele vegetale delimitate de pereți îi aminteau de celulele monahale.

Așa arăta microscopul lui Robert Hooke, imagine de la Micrographia.

Iar ultimul om de știință remarcabil care a contribuit la dezvoltarea microscoapelor a fost olandezul Anthony van Leeuwenhoek. Inspirat de Micrografia lui Robert Hooke, Leeuwenhoek și-a creat propriul microscop. Microscopul lui Leeuwenhoek, deși avea o singură lentilă, era extrem de puternic, astfel încât nivelul de detaliu și mărirea microscopului său era cel mai bun la acea vreme. Observând fauna sălbatică printr-un microscop, Leeuwenhoek a făcut multe importante descoperiri științificeîn biologie: a fost primul care a văzut eritrocite, a descris bacterii, drojdie, spermatozoizi schițați și structura ochilor insectelor, a descoperit și descris multe dintre formele lor. Munca lui Leeuwenhoek a dat un impuls uriaș dezvoltării biologiei și a ajutat la atragerea atenției biologilor asupra microscopului, făcându-l o parte integrantă a cercetării biologice, chiar și în zilele noastre. Aceasta este, în termeni generali, istoria descoperirii microscopului.

Tipuri de microscoape

În plus, odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, au început să apară microscoape ușoare din ce în ce mai avansate, primul microscop cu lumină, care funcționează pe baza lentilelor de mărire, a fost înlocuit cu un microscop electronic și apoi cu un microscop cu laser, cu raze X. microscop, oferind un efect de mărire și detalii de multe ori mai bune. Cum funcționează aceste microscoape? Mai multe despre asta mai târziu.

Microscop electronic

Istoria dezvoltării microscopului electronic a început în 1931, când un anume R. Rudenberg a primit un brevet pentru primul microscop electronic cu transmisie. Apoi, în anii 40 ai secolului trecut, au apărut microscoapele electronice cu scanare, care și-au atins perfecțiunea tehnică deja în anii 60 ai secolului trecut. Ei au format o imagine a obiectului datorită mișcării succesive a sondei de electroni de mică secțiune transversală peste obiect.

Cum funcționează un microscop electronic? Lucrarea sa se bazează pe un fascicul de electroni direcționat, accelerat într-un câmp electric și afișarea unei imagini pe lentile magnetice speciale, acest fascicul de electroni este mult mai mic decât lungimea de undă a luminii vizibile. Toate acestea fac posibilă creșterea puterii unui microscop electronic și a rezoluției acestuia de 1000-10.000 de ori în comparație cu un microscop cu lumină tradițional. Acesta este principalul avantaj al microscopului electronic.

Așa arată un microscop electronic modern.

microscop laser

Microscopul laser este o versiune îmbunătățită a microscopului electronic; funcționarea sa se bazează pe un fascicul laser, care permite privirii omului de știință să observe țesuturile vii la o adâncime și mai mare.

microscop cu raze X

Microscoapele cu raze X sunt folosite pentru a examina obiecte foarte mici, cu dimensiuni comparabile cu cele ale unei unde de raze X. Munca lor se bazează pe radiații electromagnetice cu o lungime de undă de 0,01 până la 1 nanometru.

Dispozitiv de microscop

Designul unui microscop depinde de tipul său, desigur, un microscop electronic va diferi în dispozitivul său de un microscop optic ușor sau de un microscop cu raze X. În articolul nostru, vom lua în considerare structura unui microscop optic modern convențional, care este cel mai popular atât printre amatori, cât și printre profesioniști, deoarece pot fi folosite pentru a rezolva multe probleme simple de cercetare.

Deci, în primul rând, într-un microscop, se pot distinge părțile optice și mecanice. Partea optică include:

• Ocularul este acea parte a microscopului care este conectată direct la ochii observatorului. În primele microscoape, a constat dintr-o singură lentilă; designul ocularului în microscoapele moderne, desigur, este ceva mai complicat.
• Lentila este practic cea mai importantă parte a microscopului, deoarece obiectivul este cel care oferă principala mărire.
• Iluminator - responsabil pentru fluxul luminii asupra obiectului studiat.
• Diafragma - reglează puterea fluxului de lumină care intră în obiectul studiat.

Partea mecanică a microscopului constă din părți atât de importante precum:

• Un tub este un tub care conține un ocular. Tubul trebuie să fie puternic și să nu se deformeze, altfel proprietățile optice ale microscopului vor avea de suferit.
• Baza, asigura stabilitatea microscopului in timpul functionarii. Pe el sunt atașate tubul, suportul condensatorului, butoanele de focalizare și alte detalii ale microscopului.
• Turelă - folosită pentru schimbarea rapidă a lentilelor, nu este disponibilă în modelele ieftine de microscoape.
• Tabelul cu obiecte este locul pe care sunt plasate obiectul sau obiectele examinate.

Și aici imaginea arată o structură mai detaliată a microscopului.

Reguli pentru lucrul cu microscopul

• Este necesar să se lucreze cu un microscop stând;
• Înainte de utilizare, microscopul trebuie verificat și curățat de praf cu o cârpă moale;
• Pune microscopul în fața ta puțin la stânga;
• Merită să începeți lucrul cu o mică creștere;
• Setați iluminarea în câmpul vizual al microscopului folosind un iluminator electric sau o oglindă. Privind în ocular cu un ochi și folosind o oglindă cu o latură concavă, direcționați lumina de la fereastră în lentilă și apoi iluminați câmpul vizual cât mai uniform și cât mai mult posibil. Dacă microscopul este echipat cu un iluminator, atunci conectați microscopul la o sursă de alimentare, porniți lampa și setați luminozitatea necesară pentru ardere;
• Așezați micropreparatul pe scenă astfel încât obiectul studiat să fie sub lentilă. Privind din lateral, coborâți lentila cu un șurub macro până când distanța dintre lentila inferioară a obiectivului și micropreparat este de 4-5 mm;
• Deplasând preparatul cu mâna, găsiți locul potrivit, plasați-l în centrul câmpului vizual al microscopului;
• Pentru a studia un obiect la mărire mare, mai întâi plasați zona selectată în centrul câmpului vizual al microscopului la mărire mică. Apoi schimbați lentila la 40 x rotind revolverul astfel încât să fie în poziția sa de lucru. Utilizați un șurub micrometru pentru a obține o imagine bună a obiectului. Pe cutia mecanismului micrometrului sunt două liniuțe, iar pe șurubul micrometrului există un punct, care trebuie să fie întotdeauna între liniuțe. Dacă depășește limitele lor, trebuie să fie readus în poziția normală. Dacă această regulă nu este respectată, șurubul micrometrului poate înceta să funcționeze;
• După terminarea lucrului cu o mărire mare, setați o mărire scăzută, ridicați lentila, îndepărtați preparatul de pe masa de lucru, ștergeți toate părțile microscopului cu o cârpă curată, acoperiți-l cu o pungă de plastic și puneți-l într-un dulap.

Când am scris articolul, am încercat să-l fac cât mai interesant, util și de calitate. Aș fi recunoscător pentru orice feedback și critică constructivă sub formă de comentarii la articol. De asemenea, puteți scrie dorința/întrebarea/sugestia dumneavoastră pe e-mailul meu [email protected] sau pe Facebook, cu respect, autorul.

Inventator: Zacharius Jansen
Țară: Olanda
Timpul inventiei: 1595

Astăzi este greu de imaginat activitatea științifică a omului fără microscop. Microscopul este utilizat pe scară largă în majoritatea laboratoarelor de medicină și biologie, geologie și știința materialelor.

Rezultatele obţinute cu ajutorul unui microscop sunt necesare la setare diagnostic precisîn timp ce se monitorizează cursul tratamentului. Cu ajutorul microscopului, se dezvoltă și se introduc noi medicamente, se fac descoperiri științifice.

Microscop (din grecescul mikros - mic și skopeo - look) - un dispozitiv optic pentru obținerea unei imagini mărite a obiectelor mici și a detaliilor acestora care nu sunt vizibile cu ochiul liber.

Ochiul uman este capabil să distingă detaliile unui obiect care se află la cel puțin 0,08 mm unul de celălalt. Folosind un microscop cu lumină, puteți vedea detaliile, distanța dintre care este de până la 0,2 microni. Un microscop electronic vă permite să obțineți o rezoluție de până la 0,1-0,01 nm.

Invenția microscopului, un instrument atât de important pentru toată știința, se datorează în primul rând influenței dezvoltării opticii. Unele proprietăți optice ale suprafețelor curbate erau cunoscute chiar și de Euclid (300 î.Hr.) și Ptolemeu (127-151), dar puterea lor de mărire nu și-a găsit aplicație practică. În acest sens, primele ochelari au fost inventate de Salvinio deli Arleati în Italia abia în 1285. În secolul al XVI-lea, Leonardo da Vinci și Maurolico au arătat că obiectele mici sunt cel mai bine studiate cu lupa.

Primul microscop a fost creat abia în 1595 de Z. Jansen. Invenția a constat în faptul că Zacharius Jansen a montat două lentile convexe în interiorul unui tub, punând astfel bazele pentru crearea de microscoape complexe. Concentrați-vă pe subiect Obiectul a fost realizat printr-un tub retractabil. Mărirea microscopului a fost de la 3 la 10 ori. Și a fost o adevărată descoperire în domeniul microscopiei! Fiecare dintre următorul său microscop, s-a îmbunătățit semnificativ.

În această perioadă (secolul al XVI-lea) instrumentele de cercetare daneze, engleze și italiene au început treptat să se dezvolte, punând bazele microscopiei moderne.

Raspandirea si imbunatatirea rapida a microscoapelor a inceput dupa ce Galileo (G. Galilei), imbunatatindu-l pe cel proiectat de el, a inceput sa-l foloseasca ca un fel de microscop (1609-1610), modificand distanta dintre lentila si ocular.

Mai târziu, în 1624, după ce a realizat fabricarea de lentile de focalizare mai scurte, Galileo a redus semnificativ dimensiunile microscopului său.

În 1625, I. Faber, membru al „Academiei Vigilantii” („Akudemia dei lincei”) romană, a propus termenul de „microscop”. Primele succese asociate cu utilizarea unui microscop în cercetarea biologică științifică au fost obținute de R. Hooke, care a fost primul care a descris o celulă vegetală (aproximativ 1665). În cartea sa Micrographia, Hooke a descris structura unui microscop.

În 1681, Societatea Regală din Londra, la întâlnirea sa, a discutat în detaliu situația particulară. Olandezul Levenguk (A. van Leenwenhoek) a descris miracolele uimitoare pe care le-a descoperit cu microscopul său într-o picătură de apă, într-o infuzie de piper, în noroiul unui râu, în scobitura propriului dinte. Leeuwenhoek, folosind un microscop, a descoperit și schițat spermatozoizii diferitelor protozoare, detalii structurale țesut osos(1673-1677). El a scris: „Cu cea mai mare uimire, am văzut în picătură o mare mulțime de animale mici care se mișcau vioi în toate direcțiile, ca o știucă în apă. Cel mai mic dintre aceste animale minuscule este de o mie de ori mai mic decât ochiul unui păduchi adult.

Cele mai bune lupe Leeuwenhoek au fost mărite de 270 de ori. Cu ei, a văzut pentru prima dată corpusculii sanguini, mișcarea sângelui în vasele capilare ale cozii mormolocului, striarea mușchilor. A deschis infuzorii. Pentru prima dată s-a cufundat în lumea algelor unicelulare microscopice, unde se află granița dintre animale și plante; unde un animal în mișcare, ca o plantă verde, are clorofilă și se hrănește prin absorbția luminii; unde planta, încă atașată de substrat, a pierdut clorofila și ingerează bacterii. În cele din urmă, a văzut chiar și bacterii într-o mare varietate. Dar, desigur, la vremea aceea nu exista încă o posibilitate îndepărtată de a înțelege nici semnificația bacteriilor pentru oameni, nici semnificația substanței verzi - clorofila, sau granița dintre plantă și animal.

Se deschidea o nouă lume a ființelor vii, mai diversă și infinit mai originală decât lumea pe care o vedem.

În 1668, E. Divini, după ce a atașat ocularului o lentilă de câmp, a creat un ocular de tip modern. În 1673, Haveliy a introdus un șurub micrometru, iar Hertel a sugerat să plaseze o oglindă sub treapta microscopului. Astfel, microscopul a început să fie asamblat din acele părți principale care fac parte dintr-un microscop biologic modern.

La mijlocul secolului al XVII-lea, Newton a descoperit compoziția complexă a luminii albe și a răspândit-o cu o prismă. Römer a demonstrat că lumina se deplasează cu o viteză finită și a măsurat-o. Newton a înaintat celebra ipoteză - incorectă, după cum știți - că lumina este un flux de particule zburătoare de o finețe și o frecvență atât de extraordinară încât pătrund prin corpuri transparente, ca sticla prin lentila ochiului și, lovind retina cu impact. , produc o senzație fiziologică de lumină . Huygens a fost primul care a vorbit despre natura ondulatorie a luminii și a dovedit cât de natural explică atât legile reflexiei și refracției simple, cât și legile refracției duble în spartul islandez. Gândurile lui Huygens și ale lui Newton s-au întâlnit într-un contrast puternic. Astfel, în secolul al XVII-lea. într-o dispută ascuțită, a apărut cu adevărat problema esenței luminii.

Atât soluția la întrebarea despre esența luminii, cât și îmbunătățirea microscopului au avansat încet. Disputa dintre ideile lui Newton și Huygens a continuat timp de un secol. Celebrul Euler s-a alăturat ideii de natura ondulatorie a luminii. Dar problema a fost rezolvată abia după mai bine de o sută de ani de Fresnel, un cercetător talentat, așa cum știa știința.

Care este diferența dintre fluxul undelor care se propagă - ideea lui Huygens - și fluxul de particule mici care se repetă - ideea lui Newton? Doua semne:

1. După ce s-au întâlnit, valurile se pot anihila reciproc dacă cocoașa unuia se află pe valea celuilalt. Lumina + lumina combinate pot produce întuneric. Acesta este fenomenul interferenței, acestea sunt inelele lui Newton, înțelese greșit de însuși Newton; acest lucru nu poate fi cazul fluxurilor de particule. Două fluxuri de particule sunt întotdeauna un flux dublu, o lumină dublă.

2. Fluxul de particule trece prin gaură direct, fără a diverge în lateral, iar fluxul undelor cu siguranță diverge, se disipează. Aceasta este difracția.

Fresnel a dovedit teoretic că divergența în toate direcțiile este neglijabilă dacă unda este mică, dar cu toate acestea a descoperit și măsurat această difracție neglijabilă și a determinat lungimea de undă a luminii din magnitudinea ei. Dintre fenomenele de interferență care sunt atât de bine cunoscute opticilor care lustruiesc la „o culoare”, la „două benzi”, el a măsurat și lungimea de undă - aceasta este o jumătate de micron (jumătate de miime de milimetru). Și, prin urmare, teoria valurilor și subtilitatea excepțională și claritatea pătrunderii în esența materiei vii au devenit de netăgăduit. De atunci, cu toții confirmăm și aplicăm ideile lui Fresnel în diferite modificări. Dar chiar și fără a cunoaște aceste gânduri, se poate îmbunătăți microscopul.

Așa a fost în secolul al XVIII-lea, deși evenimentele s-au dezvoltat foarte lent. Acum este greu chiar de imaginat că primul tub al lui Galileo, prin care a observat lumea lui Jupiter, și microscopul lui Leeuwenhoek au fost simple lentile non-acromatice.

Un obstacol imens în calea acromatizării a fost lipsa unui silex bun. După cum știți, acromatizarea necesită două ochelari: coroană și silex. Acesta din urmă este sticlă, în care una dintre părțile principale este oxidul de plumb greu, care are o dispersie disproporționat de mare.

În 1824, ideea practică simplă a lui Sallig, reprodusă de firma franceză Chevalier, a dat un succes extraordinar microscopului. Lentila, care obișnuia să fie formată dintr-o singură lentilă, este împărțită în părți, a început să fie făcută din multe lentile acromatice. Astfel, s-a înmulțit numărul de parametri, s-a dat posibilitatea de a corecta erorile sistemului și pentru prima dată a devenit posibil să se vorbească de măriri mari reale - de 500 și chiar de 1000 de ori. Limita vederii finale s-a mutat de la doi la un micron. Microscopul lui Leeuwenhoek a rămas mult în urmă.

În anii 70 ai secolului al XIX-lea, marșul victorios al microscopiei este asociat cu numele astronomului și fizicianul optic german Ernst Karl Abbe.

S-au realizat următoarele:

În primul rând, rezoluția limită a trecut de la jumătate de micron la o zecime de micron.

În al doilea rând, în construcția microscopului, în locul empirismului grosier, a fost introdus un înalt caracter științific.

În al treilea rând, în cele din urmă, sunt arătate limitele posibilului cu un microscop, iar aceste limite sunt cucerite.

S-a format un sediu de oameni de știință, optici și calculatori care lucrează la firma Zeiss. Elevii lui Abbe au prezentat teoria microscopului și a instrumentelor optice în general în lucrări majore. A fost dezvoltat un sistem de măsurători care determină calitatea unui microscop.

Când a devenit clar că tipurile existente de sticlă nu pot îndeplini cerințele științifice, au fost create sistematic noi tipuri. În afara secretelor moștenitorilor lui Guinan - Para-Mantua (moștenitorii lui Bontan) la Paris și Chance în Birmingham - s-au creat din nou metode de topire, iar problema opticii practice a fost dezvoltată în așa măsură încât se poate spune: Abbe aproape că a câștigat război mondial din 1914-1918 cu echipamentul optic al armatei. .

În cele din urmă, chemând în sprijinul bazelor teoriei ondulatorii a luminii, Abbe a arătat clar pentru prima dată că fiecare claritate a instrumentului are propria sa limită de posibilitate. Cel mai subțire dintre toate instrumentele este lungimea de undă. Este imposibil să vezi obiecte mai mici de jumătate din lungimea de undă, spune teoria difracției lui Abbe și nu se pot obține imagini mai mici de jumătate din lungimea de undă, adică. mai puțin de 1/4 micron. Sau cu diverse trucuri de imersare, când folosim medii în care lungimea de undă este mai scurtă – până la 0,1 microni. Valul ne limitează. Adevărat, limitele sunt foarte mici, dar totuși acestea sunt limite pentru activitatea umană.

Un fizician optic simte când un obiect o mie, zece miimi, în unele cazuri chiar o sută miimi dintr-o lungime de undă este inserată în calea unei unde luminoase. Lungimea de undă în sine este măsurată de fizicieni cu o precizie de o zece milioane din magnitudinea sa. Este posibil să credem că opticii, care și-au unit eforturile cu citologii, nu vor stăpâni lungimea de undă a suta care le stă în sarcina? Există zeci de moduri de a ocoli limita lungimii de undă.

Știți una dintre aceste bypass-uri, așa-numita metodă de ultramicroscopie. Dacă microbii invizibili în microscop sunt îndepărtați unul de celălalt, atunci îi puteți lumina din lateral cu o lumină puternică. Oricât de mici ar fi, vor străluci ca o stea pe un fundal întunecat. Forma lor nu poate fi determinată, se poate doar constata prezența lor, dar acest lucru este adesea extrem de important. Această metodă este utilizată pe scară largă în bacteriologie.

Lucrările opticianului englez J. Sirks (1893) au pus bazele microscopiei de interferență. În 1903, R. Zsigmondy și N. Siedentopf au creat un ultramicroscop, în 1911, M. Sagnac a descris primul microscop de interferență cu două fascicule, în 1935 F. Zernicke a propus să folosească metoda contrastului de fază pentru a observa obiecte transparente, care difuzează slab lumina la microscoape. La mijlocul secolului XX. a fost inventat microscopul electronic, în 1953 fiziologul finlandez A. Wilska a inventat microscopul anoptral.

M.V. Lomonosov, I.P. Kulibin, L.I. Mandelstam, D.S. Rozhdestvensky, A.A. Lebedev, S.I. Vavilov, V.P. Linnik, D.D. Maksutov și alții.

Istoria creării primului microscop este plină de secrete și presupuneri. Nici măcar inventatorul său nu este atât de ușor de numit. Dar se știe cu încredere că primele înregistrări ale microscopului datează din 1595. Ei poartă numele lui Zacharias Jansen, fiul producătorului olandez de ochelari Hans Jansen.

Zachary a crescut ca un băiat curios și a petrecut mult timp în atelierul tatălui său. Odată, în absența tatălui său, a făcut o țeavă neobișnuită dintr-un cilindru de metal și resturi de sticlă. Particularitatea sa a fost că, atunci când sunt privite prin ea, obiectele din jur au crescut în dimensiune, au devenit mult mai apropiate și păreau să fie la distanță de braț. Băiatul a încercat să privească obiecte prin celălalt capăt al tubului. Imaginează-ți surprinderea când i-a văzut mici și foarte îndepărtați.

Zakhary i-a povestit tatălui său despre experiența sa neobișnuită, care și-a încurajat fiul în orice mod posibil pe această cale. Hans Jansen, fără să știe, a îmbunătățit țeava „magică” - a înlocuit cilindrul metalic cu un sistem de tuburi care se puteau plia unul în celălalt. Acum examinarea obiectelor a devenit și mai interesantă, deoarece acestea au devenit mai clare și mai mari. Datorită lungimii schimbătoare a tubului, a fost posibil să măriți sau să micșorați imaginea, să examinați mici detalii, să vedeți ceea ce înainte era imposibil de văzut cu orice ochelari.

Deci, ca urmare a distracției copiilor, a fost făcută o descoperire istorică - a fost creat primul microscop, iar omenirea a avut ocazia să se familiarizeze cu o lume nouă, nevăzută până acum - lumea creaturilor microscopice. Și deși mărirea microscopului a fost doar de 3 până la 10 ori, aceasta a fost cea mai mare descoperire în semnificația sa!

Treptat, zvonul despre tubul de mărire s-a răspândit cu mult dincolo de granițele Olandei și a ajuns în Italia, unde Galileo Galilei a trăit și a predat astronomie la universitatea din orașul Padova. Și-a dat foarte repede seama de avantajele noii invenții și pe baza acesteia și-a creat propriul tub de lupă. Ceva mai târziu, în laboratorul său personal, Galileo Galilei a pus bazele producției celor mai simple microscoape.

Odată cu trecerea timpului, în 1648, în Țările de Jos, a cunoscut un microscop de la viitorul fondator al microscopiei științifice, Anthony van Leeuwenhoek. Acest dispozitiv l-a captivat atât de mult pe tânărul Leeuwenhoek încât a început să-și dedice tot timpul liber studiului lucrărilor științifice dedicate studiului microlumii. În paralel cu citirea cărților, tânărul Leeuwenhoek a stăpânit profesia de șlefuitor de lentile, ceea ce i-a permis ulterior să-și creeze propriul microscop cu o mărire de până la 500 de ori. Cu ajutorul lui, a făcut un număr mare de descoperiri semnificative. De exemplu, el a fost primul care a descris bacteriile și ciliatii, care a descoperit și extras celule roșii din sânge - eritrocite, fibre ale cristalinului ocular, fibre musculare și celule ale pielii.

Simultan cu Leeuwenhoek, un alt mare om de știință care a adus o contribuție uriașă la microscopie, englezul Robert Hooke, a lucrat la îmbunătățirea microscopului. El nu numai că a proiectat un model de microscop diferit de alții, dar a studiat cu atenție structura celulelor vegetale și a unor animale, a schițat structura lor. În lucrarea sa științifică intitulată „Micrografie”, Hooke a oferit o descriere detaliată structura celulara fructe de soc, morcovi, mărar, ochi de muscă, aripi de albine, larve de țânțari și multe altele. Apropo, Hooke a fost cel care a introdus termenul „celulă” și i-a dat o definiție științifică.

Pe măsură ce omenirea s-a dezvoltat, structura microscopului a devenit mai complicată și îmbunătățită, au apărut noi tipuri de microscoape, cu o mărire mai mare și o calitate îmbunătățită a imaginii. Până în prezent, există o mare varietate de microscoape - optice, electronice, sondă de scanare, cu raze X. Toate sunt concepute pentru a mări obiectele microscopice și a le studia în detaliu, dar sunt incomparabil mai puternice și mai versatile decât microscoapele cu lumină.

În secolul 21, dezvoltarea biologiei progresează cu un pas. Astăzi, această profesie și-a recâștigat popularitatea, mulți părinți caută să-și trimită tinerii oameni de știință pe această cale. Într-adevăr, știrile despre descoperiri vin aproape zilnic din toate colțurile globului. Omenirea se maturizează intelectual. Cei care au inventat microscop- adevărate genii și profesioniști, au permis civilizației să crească nu numai în medicină și în domeniul cunoașterii despre evoluție, ci și în toate celelalte ramuri științifice și industriale. Datorită acestora, formele de viață sunt studiate activ atât la nivel celular, cât și la nivel molecular, în plus, s-au obținut rezultate colosale în metalurgie, geologie și inginerie mecanică. Numele lor merită respectul generațiilor întregi cărora li s-a oferit fericirea de a folosi facilitățile moderne.

Cine a inventat microscopul- poate că aici tinerii biologi, copiii deștepți și intelectualii doar curioși ar trebui să înceapă călătoria lor uimitoare în microcosmos, plină de multe secrete și mistere, surprinzătoare și încântătoare indiferent de vârsta observatorului. Această invenție utilă a fost rodul multor ani de muncă minuțioasă a mai multor inventatori simultan, o lovitură ingenioasă asupra unei ținte pe care alții pur și simplu nu o vedeau. Să le aruncăm o privire și să luăm în considerare contribuția neprețuită a fiecăruia.

Nefiind indiferent față de astronomie, Galileo Galilei a proiectat și construit un telescop, design optic care a fost folosit în curând în primele microscoape compuse. Dispozitivul modificat a fost numit „ochiul mic” sau „Occhiolino”. Se poate susține că el a inventat-o ​​în 1609, fiind foarte departe de orice experimente biologice (cu posibilă excepție a observării insectelor, care era un hobby)? Cu ceva întindere, probabil că da. Și majoritatea enciclopediilor sunt unanime în opinia lor.

Peste 6 decenii mai târziu, Anthony van Leeuwenhoek a inventat un microscop avansat capabil să arate celulele vegetale și chiar organisme unicelulare, cum ar fi Euglena și ciliați. În centrul său, era un dispozitiv constând dintr-o lentilă lustruită montată pe o placă metalică. În ciuda simplității evidente, a fost cel mai puternic, oferind o creștere de peste 270 de ori! Probele au fost iluminate cu lumină naturală îndreptată către ele de la o fereastră deschisă sau o lumânare aprinsă.

Începând cu anii 1870, după dezvoltarea teoriei microscopiei de către Ernst Abbe, producătorii au primit tehnologie gata făcută, iar compania germană Carl Zeiss a început pentru prima dată producția de masă, asigurându-și conducerea și chiar monopolul pentru mulți ani de acum încolo. .

secolele al XIX-lea și al XX-lea au fost marcate de crearea de microscoape specializate, de exemplu, polarizante, luminiscente, metalografice. Pe lângă metodele clasice de cercetare (câmp luminos și întunecat), contrastul de fază a fost utilizat pe scară largă. În condiții moderne, imaginea este înregistrată în formă digitală - sunt realizate fotografii și videoclipuri. Acest lucru a devenit posibil după apariția ocularului video, care permite afișarea unei imagini pe ecranul unui computer în modul on-line.

Un microscop este un instrument optic care vă permite să obțineți imagini mărite ale obiectelor mici sau ale detaliilor acestora care nu pot fi văzute cu ochiul liber.

Literal, cuvântul „microscop” înseamnă „a observa ceva mic” (din grecescul „mic” și „privi”).

Ochiul uman, ca orice sistem optic, se caracterizează printr-o anumită rezoluție. Aceasta este cea mai mică distanță dintre două puncte sau linii, atunci când acestea nu se îmbină încă, dar sunt percepute separat unul de celălalt. Cu vedere normală la o distanță de 250 mm, rezoluția este de 0,176 mm. Prin urmare, toate obiectele a căror dimensiune este mai mică decât această valoare, ochiul nostru nu mai este capabil să distingă. Nu putem vedea celulele plantelor și animalelor, diferite microorganisme etc. Dar acest lucru se poate face cu ajutorul unor instrumente optice speciale - microscoape.

Cum funcționează un microscop

Un microscop clasic este format din trei părți principale: optic, iluminator și mecanic. Partea optică este reprezentată de oculare și lentile, partea de iluminare este sursă de lumină, un condensator și o diafragmă. Se obișnuiește să se facă referire la partea mecanică a tuturor celorlalte elemente: un trepied, un dispozitiv rotativ, o masă de obiecte, un sistem de focalizare și multe altele. Toate împreună și vă permit să efectuați cercetări despre microlume.

Ce este o „apertura de microscop”: să vorbim despre sistemul de iluminare

Pentru observațiile microcosmosului, o bună iluminare este la fel de importantă ca și calitatea opticii microscopului. LED-uri, lămpi cu halogen, oglindă - diferite surse de lumină pot fi folosite pentru un microscop. Fiecare are argumentele sale pro și contra. Iluminarea de fundal poate fi de sus, de jos sau combinată. Locația sa afectează ce lame pot fi examinate la microscop (transparente, translucide sau opace).

Sub masa de subiecte, pe care este plasată proba pentru cercetare, există o diafragmă de microscop. Poate fi disc sau iris. Diafragma este concepută pentru a regla intensitatea luminii: cu ajutorul ei, puteți regla grosimea fasciculului de lumină care vine de la iluminator. Diafragma discului este o placă mică cu găuri de diferite diametre. Este de obicei instalat pe microscoape de amatori. Diafragma irisului este formată din multe petale, cu care puteți schimba ușor diametrul găurii de transmitere a luminii. Este mai frecvent la microscoapele profesionale.

Partea optică: oculare și obiective

Obiectivele și ocularele sunt cele mai populare piese de schimb pentru microscop. Deși nu toate microscoapele acceptă schimbarea acestor accesorii. Sistemul optic este responsabil pentru formarea unei imagini mărite. Cu cât este mai bună și mai perfectă, cu atât imaginea este mai clară și mai detaliată. Dar cel mai înalt nivel de calitate optică este necesar doar în microscoapele profesionale. Pentru cercetarea amatorilor, optica standard din sticlă este suficientă, oferind o creștere de până la 500-1000 de ori. Dar vă recomandăm să evitați lentilele din plastic - calitatea imaginii în astfel de microscoape este de obicei frustrantă.

Elemente mecanice

Orice microscop are elemente care permit cercetătorului să controleze focalizarea, să ajusteze poziția probei de testat, să ajusteze distanța de lucru instrument optic. Toate acestea fac parte din mecanica unui microscop: mecanisme coaxiale de focalizare, suport de pregătire și pregătire, butoane de reglare a clarității, scenă și multe altele.

Istoria microscopului

Când a apărut primul microscop nu se știe exact. Cele mai simple aparate de mărire - lentile optice biconvexe, au fost găsite în timpul săpăturilor de pe teritoriul Babilonului Antic.

Se crede că primul microscop a fost creat în 1590 de către opticianul olandez Hans Jansen și fiul său Zachary Jansen. Deoarece lentilele din acele vremuri erau lustruite manual, aveau diverse defecte: zgârieturi, lovituri. Defectele lentilelor au fost căutate folosind o altă lentilă - o lupă. S-a dovedit că dacă luați în considerare un obiect cu ajutorul a două lentile, atunci acesta este mărit de multe ori. După ce a montat 2 lentile convexe în interiorul unui tub, Zakhary Jansen a primit un dispozitiv care semăna cu o lunetă. La un capăt al acestui tub era o lentilă care acționa ca un obiectiv, iar la celălalt - o lentilă de ocular. Dar spre deosebire de telescop, dispozitivul lui Jansen nu a apropiat obiectele, ci le-a mărit.

În 1609, omul de știință italian Galileo Galilei a dezvoltat un microscop compus cu lentile convexe și concave. L-a numit „occhiolino” - un ochi mic.

10 ani mai târziu, în 1619, inventatorul olandez Cornelius Jacobson Drebbel a proiectat un microscop compus cu două lentile convexe.

Puțini oameni știu că microscopul și-a primit numele abia în 1625. Termenul „microscop” a fost propus de un prieten al lui Galileo Galilei, un medic și botanist german Giovanni Faber.

Toate microscoapele create la acea vreme erau multumite de cele primitive. Așadar, microscopul lui Galileo a putut mări doar de 9 ori. După ce a îmbunătățit sistemul optic al lui Galileo, omul de știință englez Robert Hooke și-a creat în 1665 propriul microscop, care avea deja o mărire de 30x.

În 1674, naturalistul olandez Anthony van Leeuwenhoek a creat cel mai simplu microscop, care folosea o singură lentilă. Trebuie spus că crearea de lentile a fost unul dintre hobby-urile omului de știință. Și datorită priceperii sale înalte în șlefuire, toate lentilele pe care le-a făcut au fost de foarte bună calitate. Leeuwenhoek le-a numit „microscopie”. Erau mici, cam de mărimea unei unghii, dar puteau mări de 100 sau chiar de 300 de ori.

Microscopul lui Leeuwenhoek era o placă de metal cu o lentilă în centru. Observatorul s-a uitat prin ea la proba fixată pe cealaltă parte. Și deși lucrul cu un astfel de microscop nu era foarte convenabil, Leeuwenhoek a putut face descoperiri importante cu ajutorul microscoapelor sale.

În acele zile, se știa puțin despre structura organelor umane. Cu ajutorul lentilelor sale, Leeuwenhoek a descoperit că sângele este format din multe particule minuscule - eritrocite și țesut muscular - din cele mai fine fibre. În soluții, a văzut cele mai mici creaturi de diferite forme care s-au mișcat, s-au ciocnit și s-au împrăștiat. Acum știm că acestea sunt bacterii: coci, bacili etc. Dar înainte de Leeuwenhoek, acest lucru nu se știa.

În total, peste 25 de microscoape au fost realizate de oamenii de știință. 9 dintre ei au supraviețuit până astăzi. Ei sunt capabili să mărească imaginea de 275 de ori.

Microscopul lui Leeuwenhoek a fost primul microscop adus în Rusia la direcția lui Petru cel Mare.

Treptat, microscopul a fost îmbunătățit și a căpătat o formă apropiată de cea modernă. Oamenii de știință ruși au adus și ei o contribuție uriașă la acest proces. La începutul secolului al XVIII-lea, la Sankt Petersburg, în atelierul Academiei de Științe au fost create modele îmbunătățite de microscoape. Inventatorul rus I.P. Kulibin și-a construit primul microscop fără nicio cunoștință despre cum a fost făcut în străinătate. El a creat producția de sticlă pentru lentile, a inventat dispozitive pentru șlefuirea acestora.

Marele om de știință rus Mihail Vasilevici Lomonosov a fost primul om de știință rus care a folosit un microscop în cercetările sale științifice.

Probabil că nu există un răspuns fără echivoc la întrebarea „Cine a inventat microscopul?” Cei mai buni oameni de știință și inventatori din diferite epoci au contribuit la dezvoltarea științei microscopice.