Ajutor pe Tele2, tarife, intrebari

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 glob. Omenirea se maturizează intelectual. Cei care au inventat microscop- adevărate genii și profesioniști, au permis civilizației să crească nu numai în medicină și domeniul cunoașterii despre evoluție, ci și în toate celelalte științifice și sectoare industriale. Datorită acestora, formele de viață sunt studiate activ atât pe cel celular, cât și pe cel nivel molecularÎn 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 se bucura de beneficii moderne.

Cine a inventat microscopul- poate de aici ar trebui să înceapă tinerii biologi, copiii deștepți și intelectualii pur și simplu curioși excursie uimitoareîntr-un microcosmos care ascunde 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, o lovitură genială asupra unei ținte pe care alții pur și simplu nu o vedeau. Să ne amintim de ele și să luăm în considerare contribuția neprețuită a fiecăruia.

Fiind parțial de astronomie, Galileo Galilei a proiectat și construit un telescop, al cărui design optic a fost în curând folosit în primele microscoape compuse. Dispozitivul modificat a fost numit „ochiul mic” sau „Occhiolino”. Se poate spune că el a inventat-o ​​în 1609, fiind foarte departe de orice experiment biologic (cu excepția, poate, 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, Antonie van Leeuwenhoek a inventat un microscop îmbunătățit, capabil să vizualizeze celulele vegetale și chiar organisme unicelulare, cum ar fi euglena și ciliați. În centrul său, era un dispozitiv constând dintr-o lentilă de pământ montată pe o placă metalică. În ciuda simplității sale evidente, a fost cel mai puternic, producând o creștere de peste 270 de ori! Probele au fost iluminate cu ajutorul luminii naturale îndreptate spre ele deschide fereastra sau o lumânare aprinsă.

Începând cu anii 1870, după ce Ernst Abbe a dezvoltat teoria microscopiei, 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 asupra ani lungi redirecţiona.

secolele XIX și XX au fost marcate de crearea de microscoape specializate, de exemplu, polarizante, luminiscente și metalografice. in afara de asta metode clasice cercetări (câmp deschis și întunecat) primite aplicare largă contrast de fază. În condiții moderne, imaginea este înregistrată digital - sunt realizate fotografii și videoclipuri. Acest lucru s-a dovedit a fi posibil după apariția ocularului video, care vă permite să afișați o imagine pe ecranul computerului on-line.

Invenția microscopului a început când Galileo a construit odată un telescop foarte lung. S-a întâmplat în timpul zilei. După ce și-a terminat munca, a îndreptat tubul spre fereastră pentru a verifica curățenia lentilelor în lumină. Agățat de ocular, Galileo a rămas uluit: întregul câmp vizual era ocupat de un fel de masă strălucitoare gri. Țeava s-a legănat puțin, iar omul de știință a văzut un cap uriaș cu ochi negri bombați în lateral. Monstrul avea un corp negru cu o nuanță verde, șase picioare articulate... Dar aceasta este... o muscă! Luându-și țeava din ochi, Galileo era convins că într-adevăr era o muscă așezată pe pervaz.

Așa s-a născut microscopul - un dispozitiv format din două lentile pentru mărirea imaginii obiectelor mici. Și-a primit numele - „microscop” - de la un membru al „Academiei dei Lincei” („Academia cu ochi de râs”)

I. Faber în 1625. Era o societate științifică care, printre altele, a aprobat și susținut folosirea instrumentelor optice în știință.

Și Galileo însuși, în 1624, a introdus lentile cu distanță focală mai scurtă (mai convexe) în microscop, făcând tubul mai scurt.

Robert Hooke și realizările lui

Următoarea pagină din istoria creării microscopului este asociată cu numele lui Robert Hooke. Era o persoană foarte talentată și un om de știință talentat. Cele mai semnificative realizări ale lui Hooke sunt următoarele:

• inventarea arcului spiralat pentru reglarea vitezei ceasurilor; crearea de angrenaje elicoidale;
• determinarea vitezei de rotație a lui Marte și Jupiter în jurul axei lor; invenția telegrafului optic;
• crearea unui dispozitiv pentru determinarea prospețimii apei; crearea unui termometru pentru măsurarea temperaturilor scăzute;
• stabilirea unor temperaturi constante de topire a gheții și de fierbere a apei; descoperirea legii deformarii corpurilor elastice; presupunerea despre natura ondulatorie a luminii și natura gravitației.

După ce a absolvit Universitatea Oxford în 1657, Hooke a devenit asistentul lui Robert Boyle. Era Scoala minunata de la unul dintre cei mai mari oameni de știință ai vremii. În 1663, Hooke lucra deja ca secretar și demonstrator al experimentelor Societății Regale Engleze (Academia de Științe). Când s-a aflat despre microscopul de acolo, Hooke a fost instruit să efectueze observații pe acest dispozitiv. Maestrul de microscop pe care Drebbel îl avea la dispoziție era o țeavă aurita de jumătate de metru situată strict vertical. A trebuit să lucreze în poziție incomodă- îndoire într-un arc.

Îmbunătățirea microscopului de către Hooke

În primul rând, Hooke a făcut țeava - tubul - înclinată. Pentru a nu depinde de zile insorite, dintre care sunt puține în Anglia, a instalat în fața aparatului o lampă cu ulei de design original. Cu toate acestea, soarele încă strălucea mult mai puternic. Prin urmare, a venit ideea de a întări și concentra razele de lumină de la lampă. Așa a apărut următoarea invenție a lui Hooke - o minge mare de sticlă umplută cu apă și în spatele ei lentila speciala. Acest sistem optic a crescut luminozitatea luminii de sute de ori.

Ingeniosul Hooke a rezolvat cu ușurință orice dificultăți care i-au apărut în cale. De exemplu, când trebuia să facă o lentilă foarte mică, cu o formă perfect rotundă, a înmuiat vârful acului în sticla topită și apoi a scos-o repede - o picătură scânteia în vârful acului. Hooke l-a șlefuit puțin - și lentila a fost gata. Iar când a apărut nevoia de a îmbunătăți calitatea imaginii la microscop, Hooke a introdus o a treia, colectivă, între două lentile tradiționale - un obiectiv și un ocular - și imaginea a devenit mai clară, în timp ce câmpul vizual creștea.

Când microscopul a fost gata, Hooke și-a început observațiile. El a descris rezultatele lor în cartea sa „Micrografie”, publicată în 1665. De peste 300 de ani, a fost retipărită de zeci de ori. Pe lângă descrieri, conținea ilustrații minunate - gravuri ale lui Hooke însuși.

Descoperiri și descoperiri, structura celulară

Un interes deosebit este observația nr. 17 - „Despre schematismul sau structura unui dopul și asupra celulelor și porilor altor corpuri goale.” Hooke descrie o tăietură dintr-un dop obișnuit astfel: „Totul este perforat și poros, ca un fagure, dar porii lui. formă neregulată, și din acest punct de vedere seamănă cu un fagure... În plus, acești pori, sau celule, sunt puțin adânci, dar constau din multe celule separate prin partiții.”

În această observație, cuvântul „celulă” este izbitor. Așa a numit Hooke ceea ce se numesc acum celule, de exemplu, celule vegetale. În acele vremuri, oamenii nu aveau nici cea mai mică idee despre asta. Hooke a fost primul care i-a observat și le-a dat un nume care a rămas cu ei pentru totdeauna. Aceasta a fost o descoperire de o importanță enormă.

Observații de Anthony van Leeuwenhoek

La scurt timp după Hooke, olandezul Antonie van Leeuwenhoek a început să-și facă observațiile. Era o persoană interesantă - vindea țesături și umbrele, dar nu a primit nicio educație științifică. Dar avea o minte iscoditoare, observație, perseverență și conștiinciozitate. Lentilele, pe care le-a șlefuit singur, au mărit obiectul de 200-300 de ori, adică de 60 de ori mai bine decât instrumentele folosite la acea vreme. El și-a subliniat toate observațiile în scrisori pe care le-a trimis cu atenție Societății Regale din Londra. Într-una dintre scrisorile sale, el a raportat descoperirea celor mai mici creaturi vii - animalele, așa cum le numea Leeuwenhoek.

S-a dovedit că animalele sunt prezente peste tot - în pământ, plante și corpul animalelor. Acest eveniment a revoluționat știința – au fost descoperite microorganisme.

În 1698, Antonie van Leeuwenhoek sa întâlnit cu împăratul rus Petru I și i-a arătat microscopul și animalul. Împăratul era atât de interesat de tot ce vedea și de ceea ce i-a explicat omul de știință olandez, încât a cumpărat microscoape de la maeștri olandezi pentru Rusia. Ele pot fi văzute în Kunstkamera din Sankt Petersburg.

Leeuwenhoek deține altul descoperire importantă. Încălzind apa până la fierbere, a observat că aproape toți animalele mureau. Deci, în acest fel poți scăpa de agenți patogeniîn apa pe care o beau oamenii.

Camera pinhole

Terminând conversația despre instrumente optice, este necesar să amintim camera obscura, inventată în 1420 de inginerul italian G. Fontana. O cameră obscura este cel mai simplu dispozitiv optic care vă permite să obțineți imagini ale obiectelor de pe un ecran. Aceasta este o cutie întunecată cu o mică gaură într-unul dintre pereți, în fața căreia este plasat obiectul în cauză. Razele de lumină care emană din acesta trec prin gaură și creează o imagine inversată a obiectului pe peretele opus al cutiei (ecran).

În 1558, italianul G. Porta a adaptat o camera obscura pentru realizarea desenelor. De asemenea, i-a venit ideea de a folosi o cameră obscura pentru a proiecta desene plasate la deschiderea camerei și puternic iluminate de lumânări sau de soare.

Un microscop este un dispozitiv unic conceput pentru a mări microimaginile și pentru a măsura dimensiunea obiectelor sau formațiunilor structurale observate prin lentilă. Această dezvoltare este uimitoare, iar semnificația invenției microscopului este extrem de mare, deoarece fără el unele zone nu ar exista stiinta moderna. Și de aici mai detaliat.

Un microscop este un dispozitiv legat de un telescop, care este utilizat în scopuri complet diferite. Cu ajutorul acestuia, este posibil să se examineze structura obiectelor care sunt invizibile pentru ochi. Vă permite să determinați parametrii morfologici ai microformațiilor, precum și să evaluați locația volumetrică a acestora. Prin urmare, este chiar dificil de imaginat ce semnificație a avut invenția microscopului și modul în care aspectul său a influențat dezvoltarea științei.

Istoria microscopului și a opticii

Astăzi este greu de răspuns cine a inventat primul microscop. Această problemă va fi probabil la fel de larg discutată ca și crearea unei arbalete. Cu toate acestea, spre deosebire de arme, invenția microscopului a avut loc de fapt în Europa. Și de către cine este încă necunoscut. Probabilitatea ca descoperitorul dispozitivului să fi fost Hans Jansen, un producător olandez de ochelari, este destul de mare. Fiul său, Zacharias Jansen, a susținut în 1590 că el și tatăl său au construit un microscop.

Dar deja în 1609, a apărut un alt mecanism, care a fost creat de Galileo Galilei. L-a numit occhiolino și l-a prezentat publicului la Accademia Nazionale dei Lincei. Dovada că un microscop ar fi putut fi folosit deja în acel moment este semnul de pe sigiliul Papei Urban al III-lea. Se crede că reprezintă o modificare a unei imagini obținute prin microscopie. Microscopul luminos (compozit) al lui Galileo Galilei a constat dintr-o lentilă convexă și una concavă.

Îmbunătățirea și implementarea în practică

La doar 10 ani după invenția lui Galileo, Cornelius Drebbel a creat un microscop compus cu două lentile convexe. Și mai târziu, adică spre final, Christian Huygens a dezvoltat un sistem de ocular cu două lentile. Sunt produse și astăzi, deși le lipsește vizibilitatea. Dar, mai important, folosind un astfel de microscop în 1665, a fost efectuat un studiu pe o secțiune a unui stejar de plută, unde omul de știință a văzut așa-numiții faguri. Rezultatul experimentului a fost introducerea conceptului de „celulă”.

Un alt tată al microscopului, Anthony van Leeuwenhoek, doar l-a reinventat, dar a reușit să atragă atenția biologilor asupra dispozitivului. Și după aceasta a devenit clar ce semnificație a avut inventarea microscopului pentru știință, deoarece a permis dezvoltarea microbiologiei. Probabil că dispozitivul menționat a accelerat semnificativ dezvoltarea științelor naturii, deoarece până când omul a văzut microbi, el a crezut că bolile provin din necurăție. Și în știință au domnit conceptele de alchimie și teoriile vitaliste ale existenței viețuitoarelor și ale generației spontane a vieții.

Microscopul Leeuwenhoek

Invenția microscopului este un eveniment unic în știința Evului Mediu, deoarece datorită dispozitivului a fost posibil să se găsească multe subiecte noi pentru discuții științifice. Mai mult, multe teorii au fost distruse datorită microscopiei. Și acesta este marele merit al lui Anthony van Leeuwenhoek. El a reușit să îmbunătățească microscopul, astfel încât să permită celulelor să fie văzute în detaliu. Și dacă luăm în considerare problema în acest context, Leeuwenhoek este într-adevăr părintele acestui tip de microscop.

Structura dispozitivului

Lumina în sine era o placă cu o lentilă capabilă să mărească de mai multe ori obiectele în cauză. Această placă cu lentilă avea un trepied. Folosindu-l, a fost montat pe o masă orizontală. Direcționând lentila spre lumină și plasând materialul studiat între acesta și flacăra lumânării, s-a putut vedea Mai mult, primul material pe care l-a studiat Antonie van Leeuwenhoek a fost placa dentară. În ea, omul de știință a văzut multe creaturi, pe care încă nu le-a putut numi.

Unicitatea microscopului Leeuwenhoek este uimitoare. Modelele compozite disponibile la acel moment nu ofereau Calitate superioară Imagini. Mai mult, prezența a două lentile nu a făcut decât să intensifice defectele. Prin urmare, a durat mai mult de 150 de ani până când microscoapele compuse dezvoltate inițial de Galileo și Drebbel au început să producă aceeași calitate a imaginii ca și dispozitivul lui Leeuwenhoek. Anthony van Leeuwenhoek însuși încă nu este considerat părintele microscopului, dar este pe bună dreptate un maestru recunoscut al microscopiei materialelor și celulelor native.

Invenția și îmbunătățirea lentilelor

Însuși conceptul de lentilă exista deja în Roma antică si Grecia. De exemplu, în Grecia era posibil să se aprindă un foc folosind sticlă convexă. Și la Roma, proprietățile vaselor de sticlă pline cu apă au fost observate de mult. Au făcut posibilă mărirea imaginilor, deși nu de multe ori. Dezvoltare în continuare lentilele sunt necunoscute, deși este evident că progresul nu a putut sta pe loc.

Se știe că în secolul al XVI-lea folosirea ochelarilor a intrat în practică la Veneția. Acest lucru este confirmat de faptele despre prezența mașinilor de șlefuit sticla, care au făcut posibilă obținerea de lentile. Erau și desene cu instrumente optice, care erau oglinzi și lentile. Paternitatea acestor lucrări îi aparține lui Leonardo da Vinci. Dar de asemenea înaintea oamenilor a lucrat cu lupe: în 1268, Roger Bacon a propus ideea de a crea ochean. Ulterior a fost implementat.

Evident, autorul lentilei nu aparținea nimănui. Dar acest lucru a fost observat până când Carl Friedrich Zeiss s-a apucat de optică. În 1847 a început să producă microscoape. Compania sa a devenit apoi lider în dezvoltarea ochelarilor optici. Ea există înainte astăzi, rămânând lider în industrie. Toate companiile care produc camere foto și video cooperează cu acesta, obiective optice, telemetrie, telescoape și alte dispozitive.

Îmbunătățirea microscopiei

Istoria invenției microscopului este uimitoare atunci când este studiată în detaliu. Dar nu mai puțin interesantă este istoria îmbunătățirii ulterioare a microscopiei. Au început să apară altele noi, iar gândirea științifică care le-a dat naștere s-a scufundat din ce în ce mai adânc. Acum, scopul omului de știință a fost nu numai să studieze microbii, ci și să ia în considerare componente mai mici. Acestea sunt molecule și atomi. Deja în secolul al XIX-lea ele puteau fi studiate prin analiza de difracție cu raze X. Dar știința cerea mai mult.

Deci, deja în 1863, cercetătorul Henry Clifton Sorby a dezvoltat un microscop polarizant pentru a studia meteoriții. Și în 1863, Ernst Abbe a dezvoltat teoria microscopului. A fost adoptat cu succes de Carl Zeiss. Datorită acestui fapt, compania sa a devenit un lider recunoscut în industria instrumentelor optice.

Dar curând a venit 1931 - momentul creării microscopului electronic. A devenit un nou tip de dispozitiv care vă permite să vedeți mult mai mult decât lumina. Nu a folosit fotoni sau lumină polarizată pentru transmisie, ci electroni - particule mult mai mici decât cei mai simpli ioni. Invenția microscopului electronic a permis dezvoltarea histologiei. Acum, oamenii de știință au câștigat încredere deplină că judecățile lor despre celulă și organelele sale sunt într-adevăr corecte. Cu toate acestea, abia în 1986, creatorul microscopului electronic, Ernst Ruska, a fost premiat. Premiul Nobel. Mai mult, deja în 1938, James Hiller a construit un microscop electronic cu transmisie.

Cele mai noi tipuri de microscoape

Știința, după succesele multor oameni de știință, s-a dezvoltat din ce în ce mai repede. Prin urmare, scopul dictat de noile realități a fost nevoia de a dezvolta un microscop foarte sensibil. Și deja în 1936, Erwin Müller a produs un dispozitiv de emisie de câmp. Și în 1951, a fost produs un alt dispozitiv - un microscop cu ioni de câmp. Importanța sa este extremă, deoarece a permis oamenilor de știință să vadă atomii pentru prima dată. Și pe lângă asta, în 1955, se dezvoltă Jerzy Nomarski baza teoretica microscopie de contrast cu interferență diferențială.

Îmbunătățirea celor mai recente microscoape

Invenția microscopului nu este încă un succes, pentru că cum să treacă ionii sau fotonii medii biologice, iar apoi examinarea imaginii rezultate nu este, în principiu, dificilă. Dar problema îmbunătățirii calității microscopiei a fost cu adevărat importantă. Și după aceste concluzii, oamenii de știință au creat un analizor de masă fly-by, care a fost numit un microscop ionic de scanare.

Acest dispozitiv a făcut posibilă scanarea unui singur atom și obținerea de date despre structura tridimensională a moleculei. Împreună cu această metodă, a fost posibilă accelerarea semnificativă a procesului de identificare a multor substanțe găsite în natură. Și deja în 1981, a fost introdus un microscop tunel de scanare, iar în 1986 - un microscop cu forță atomică. 1988 este anul inventării microscopului tunel electrochimic cu scanare. Iar cea mai recentă și cea mai utilă este sonda de forță Kelvin. A fost dezvoltat în 1991.

Evaluarea semnificației globale a invenției microscopului

Începând cu 1665, când Leeuwenhoek a început să prelucreze sticla și să producă microscoape, industria s-a dezvoltat și a devenit mai complexă. Și când vă întrebați care a fost semnificația invenției microscopului, merită să luați în considerare principalele realizări ale microscopiei. Deci, această metodă a făcut posibilă examinarea celulei, care a servit ca un alt impuls pentru dezvoltarea biologiei. Apoi, dispozitivul a făcut posibilă discernerea organelelor celulei, ceea ce a făcut posibilă formularea modelelor de structură celulară.

Microscopul a făcut apoi posibil să se vadă molecula și atomul, iar mai târziu oamenii de știință au putut să le scaneze suprafața. Mai mult, printr-un microscop puteți vedea chiar și nori de electroni de atomi. Deoarece electronii se mișcă cu viteza luminii în jurul nucleului, este complet imposibil să examinăm această particulă. În ciuda acestui fapt, ar trebui să înțelegem semnificația invenției microscopului. El a făcut posibil să se vadă ceva nou care nu poate fi văzut cu ochiul. Aceasta este o lume minunată, al cărei studiu l-a adus pe om mai aproape realizări moderne fizică, chimie și medicină. Și merită toată munca.

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

Rezultatele obtinute cu ajutorul microscopului sunt necesare la stadializare diagnostic precis, în timp ce se monitorizează progresul tratamentului. Folosind un microscop, se dezvoltă și se introduc noi medicamente și se fac descoperiri științifice.

Microscop- (din grecescul mikros - mic și skopeo - mă uit), 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 sunt separate unul de celălalt cu cel puțin 0,08 mm. Folosind un microscop cu lumină, puteți vedea părți cu o distanță 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 dispozitiv atât de important pentru toată știința, s-a datorat în primul rând influenței dezvoltării opticii. Unele proprietăți optice ale suprafețelor curbate erau cunoscute de Euclid (300 î.Hr.) și Ptolemeu (127-151), dar capacitatea lor de mărire nu a fost găsită. aplicație practică. În acest sens, primele ochelari au fost inventate de Salvinio degli 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 Zacharius Jansen (Z. Jansen). Invenția a implicat pe Zacharius Jansen montarea a două lentile convexe într-un singur tub, punând astfel bazele creării de microscoape complexe. Concentrarea asupra obiectului studiat a fost realizată printr-un tub retractabil. Mărirea microscopului a variat de la 3 la 10 ori. Și a fost o adevărată descoperire în domeniul microscopiei! Și-a îmbunătățit semnificativ fiecare dintre următoarele microscoape.

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

Răspândirea rapidă și îmbunătățirea microscoapelor a început după Galileo (G. Galilei), îmbunătățind lunetă, a început să-l folosească ca un fel de microscop (1609-1610), modificând distanța dintre lentilă și ocular.

Mai târziu, în 1624, după ce a realizat producția de lentile cu distanță focală mai scurtă, Galileo a redus semnificativ dimensiunile microscopului său.

În 1625, un membru al „Academiei Vigilanților” romane („Akudemia dei lincei”) I. Faber a propus termenul "microscop". Primele succese asociate cu utilizarea unui microscop în domeniul științific cercetare biologică, au fost realizate de R. Hooke, care a fost primul care a descris celula plantei(circa 1665). În cartea sa Micrographia, Hooke a descris structura unui microscop.

În 1681, Societatea Regală din Londra a discutat în detaliu această situație particulară la întâlnirea sa. olandez Leeuwenhoek(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, într-o scobitură. propriul dinte. Leeuwenhoek, folosind un microscop, a descoperit și schițat spermatozoizii diferitelor protozoare, detalii structurale țesut osos (1673-1677).

„Cu cea mai mare uimire am văzut în picătură o mulțime de animale mici, mișcându-se animat în toate direcțiile, ca o știucă în apă. Cel mai mic dintre aceste animale mici este de o mie de ori ochi mai mici păduchi adult”.

Cele mai bune lupe ale lui Leeuwenhoek au fost mărite de 270 de ori. Cu ei, a văzut pentru prima dată celulele sanguine, mișcarea sângelui în vasele capilare ale cozii mormolocului și dungile mușchilor. A descoperit ciliatii. S-a cufundat pentru prima dată în lumea algelor microscopice unicelulare, unde se află granița dintre animale și plante; unde este animalul în mișcare planta verde, are clorofilă și se hrănește prin absorbția luminii; unde planta, încă atașată de substrat, a pierdut clorofila și ingeră 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. Diviney, prin atașarea unei lentile de câmp la ocular, a creat un ocular tip modern. În 1673, Havelius a introdus un șurub micrometru, iar Hertel a propus plasarea unei oglinzi sub masa microscopului. Astfel, microscopul a început să fie montat din acele părți de bază care fac parte dintr-un microscop biologic modern.

La mijlocul secolului al XVII-lea Newton deschis compoziție complexă lumină albăși întinde-l cu o prismă. Roemer a demonstrat că lumina se deplasează cu o viteză finită și a măsurat-o. Newton a exprimat 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 impacturi, legume şi fructe senzație fiziologică Sveta. Huygens a vorbit mai întâi despre natura ondulatorie a luminii și a dovedit cât de natural explică atât legile reflexiei și refracției simple, cât și legile dublei refracții în spatul Islandei. Gândurile lui Huygens și ale lui Newton s-au întâlnit într-un contrast puternic. Astfel, în secolul al XVII-lea. într-o dispută aprinsă 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 întrebarea a fost rezolvată abia după mai bine de o sută de ani de Fresnel, un cercetător talentat precum știa știința.

Cum diferă un flux de unde care se propagă - ideea lui Huygens - de un flux de particule mici care se repetă - ideea lui Newton? Doua semne:

1. După ce s-au întâlnit, valurile pot fi distruse reciproc dacă cocoașa unuia cade pe valea celuilalt. Lumina + lumina combinate pot crea întuneric. Acest fenomen interferență, acestea sunt inelele lui Newton, neînțelese de Newton însuși; Acest lucru nu se poate întâmpla cu fluxurile de particule. Două fluxuri de particule sunt întotdeauna un flux dublu, lumină dublă.

2. Fluxul de particule trece drept prin gaură, fără a diverge în lateral, iar fluxul undelor cu siguranță diverge și se disipează. Acest difracţie.

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 nesemnificativă, iar din magnitudinea ei a determinat lungimea de undă a luminii. De la fenomenele de interferență care sunt atât de bine cunoscute de opticii care lustruiesc la „o culoare”, la „două dungi”, el a măsurat și lungimea de undă - aceasta este o jumătate de micron (jumătate de miime de milimetru). Și de aici teoria valurilor și excepționala subtilitate și claritate a pătrunderii în esența materiei vii au devenit de netăgăduit. De atunci, cu toții am confirmat și aplicat gândurile lui Fresnel în diferite modificări. Dar chiar și fără să cunoști aceste gânduri, poți îmbunătăți microscopul.

Așa era în secolul al XVIII-lea, deși evenimentele s-au dezvoltat foarte lent. Acum este greu de imaginat că primul telescop 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 reprezintă sticla, în care una dintre părțile principale este oxidul de plumb greu, care are o dispersie disproporționat de mare.

În 1824, succesul enorm al microscopului a fost obținut prin ideea practică simplă a lui Sallig, reprodusă de compania franceză Chevalier. Lentila, care anterior consta dintr-o singură lentilă, a fost 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 de sistem și pentru prima dată a devenit posibil să se vorbească despre real măriri mari- 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 a avansat. Cel care a spus că este Abbe(E. Abbe).

S-au realizat următoarele:

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

În al doilea rând, în construcția microscopului, în locul empirismului brut, a fost introdus un nivel înalt de știință.

În al treilea rând, în cele din urmă, sunt arătate limitele a ceea ce este posibil cu un microscop, iar aceste limite sunt cucerite.

S-a format un sediu de oameni de știință, optici și informaticieni care lucrează la compania Zeiss. În lucrări majore, studenții lui Abbe au oferit teoria microscopului și a instrumentelor optice în general. A fost dezvoltat un sistem de măsurători pentru a determina calitatea microscopului.

Când a devenit clar că tipurile existente de sticlă nu pot îndeplini cerințele științifice, au fost create sistematic noi soiuri. În afara secretelor moștenitorilor lui Guinan - Para-Mantois (moștenitorii lui Bontan) la Paris și Chances din Birmingham - s-au creat din nou metode de topire a sticlei, iar afacerea opticii practice a fost dezvoltată în așa măsură încât se poate spune: Abbe aproape că a câștigat armata cu echipament optic razboi mondial 1914-1918

În cele din urmă, apelând la fundamentele teoriei ondulatorii a luminii pentru ajutor, Abbe a arătat clar pentru prima dată că fiecare claritate a unui instrument are propria sa limită de posibilitate. Cel mai subtil dintre toate instrumentele este lungimea de undă. Este imposibil să vezi obiecte mai scurte de jumătate de lungime de undă, spune teoria difracției lui Abbe și este imposibil să obții imagini mai scurte de jumătate de lungime de undă, adică. mai puțin de 1/4 micron. Sau cu diverse trucuri de imersiune, când folosim medii în care lungimea de undă este mai mică – până la 0,1 microni. Valul ne limitează. Adevărat, limitele sunt foarte mici, dar sunt totuși limite pentru activitatea umană.

Un fizician optic simte când un obiect cu o grosime de o miime, zece miimi sau, în unele cazuri, chiar și o sută de miimi dintr-o lungime de undă este introdus în calea unei unde luminoase. Lungimea de undă în sine a fost măsurată de către fizicieni cu o precizie de o zece milioane din magnitudinea sa. Este posibil să credem că opticienii care și-au unit forțele cu citologii nu vor stăpâni acea sutime de lungime de undă, care este sarcina pe care și-au stabilit-o? Există zeci de moduri de a ocoli limita stabilită de lungimea de undă. Știți una dintre aceste bypass-uri, așa-numita metodă de ultramicroscopie. Dacă microbii invizibili la microscop sunt distanțați, îi puteți ilumina din lateral lumină puternică. Indiferent cât de mici ar fi, vor străluci ca o stea pe un fundal întunecat. Forma lor nu poate fi determinată, se poate doar afirma 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 utilizarea metodei contrastului de fază pentru a observa obiecte transparente, slab împrăștiate la microscoape. . La mijlocul secolului al XX-lea. A fost inventat microscopul electronic, iar în 1953 fiziologul finlandez A. Wilska a inventat microscopul anoptral.

Contribuție mare la dezvoltarea problemelor de optică teoretică și aplicată, îmbunătățire sisteme optice microscop și echipament microscopic contribuit de 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.

Literatură:

D.S. Rozhdestvensky Lucrări alese. M.-L., „Știință”, 1964.

Rozhdestvensky D.S. Despre problema imaginii obiectelor transparente într-un microscop. - Tr. GOI, 1940, vol. 14

Sobol S.L. Istoria microscopului și studii microscopiceîn Rusia în secolul al XVIII-lea. 1949.

Clay R.S., Curtea T.H. Istoria microscopului. L., 1932; Bradbury S. Evoluţia microscopului. Oxford, 1967.

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

Zachary a crescut ca un băiat curios și a petrecut mult timp în atelierul tatălui său. Într-o zi, 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.

Despre a ta experiență neobișnuită I-a spus Zachary tatălui său, care și-a încurajat fiul în toate felurile posibile 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 vizualizarea obiectelor a devenit și mai interesantă, deoarece acestea au devenit mai clare și mai mari. Datorită lungimii schimbătoare a țevii, a fost posibil să aduceți imaginea mai aproape sau mai departe de sine, pentru a examina piese mici, pentru a vedea 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, fără precedent până acum - lumea creaturilor microscopice. Și deși mărirea microscopului a fost doar de 3 până la 10 ori, a fost o descoperire de cea mai mare semnificație!

Treptat, zvonurile despre tubul de mărire s-au răspândit cu mult dincolo de Țările de Jos și au 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 personal al lui Galileo Galilei, el a stabilit producția de microscoape simple.

Odată cu trecerea timpului, în 1648, în Țările de Jos, viitorul fondator al microscopiei științifice, Antonie van Leeuwenhoek, a făcut cunoștință cu un microscop. Acest dispozitiv l-a captivat atât de mult pe tânărul Leeuwenhoek încât el timp liber a început să se dedice 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 capacitate de mărire de până la 500 de ori. Cu ajutorul lui a făcut-o un numar mare de descoperiri semnificative. De exemplu, el a fost primul care a descris bacterii și ciliați, a descoperit și schițat celulele roșii din sânge - globule roșii, fibrele cristalinului ochiului, fibrele musculare și celulele 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 construit un model de microscop care era diferit de alții, dar a studiat cu atenție structura celulelor plantelor și ale unor animale și a schițat structura acestora. În a lui munca stiintifica intitulat „Micrografie” de Hooke descriere detaliata 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 complexă și îmbunătățită, au apărut noi tipuri de microscoape, cu putere de mărire mai mare și calitate crescută Imagini. Astăzi există o mare varietate de microscoape - optice, electronice, sondă de scanare, raze X. Toate sunt concepute pentru a mări obiectele microscopice și a le studia în detaliu, dar sunt incomparabil mai puternice și mai multifuncționale decât microscoapele cu lumină.