Od davnina je čovjek želio vidjeti stvari mnogo manje nego što ih golo oko može vidjeti. Sada je nemoguće reći tko je prvi koristio leće, ali se pouzdano zna, na primjer, da su naši preci prije više od 2 tisuće godina znali da staklo može lomiti svjetlost.
U drugom stoljeću prije Krista Klaudije Ptolemej je opisao kako se štap “savija” kada se umoči u vodu, pa je čak i vrlo precizno izračunao konstantu loma. Još ranije, u Kini, uređaji su se izrađivali od leća i cijevi napunjene vodom kako bi se “vidjelo nevidljivo”.
Godine 1267. Roger Bacon opisao je principe leća i opću ideju teleskopa i mikroskopa, ali tek u kasnom 16. stoljeću Zacharias Jansen i njegov otac Hans, proizvođači naočala iz Nizozemske, počeli su eksperimentirati s lećama. Stavili su nekoliko leća u cijev i otkrili da objekti promatrani kroz nju izgledaju puno veći nego pod običnim povećalom.
Ali taj njihov "mikroskop" bio je više kuriozitet nego znanstveni instrument. Postoji opis instrumenta koji su otac i sin izradili za kraljevsku obitelj. Sastojao se od tri klizne cijevi ukupne duljine nešto više od 45 centimetara i promjera 5 centimetara. U zatvoreno povećao se 3 puta, kada je potpuno otvoren - 9 puta, međutim, slika se pokazala malo mutnom.
Godine 1609. Galileo Galilei stvorio je složeni mikroskop s konveksnim i konkavnim lećama i poklonio ovo "occhiolino" ("malo oko") poljskom kralju Sigismundu III 1612. godine. Nekoliko godina kasnije, 1619., nizozemski izumitelj Cornelius Drebbel demonstrirao je u Londonu svoju verziju mikroskopa, s dvije konveksne leće. Ali sama riječ "mikroskop" pojavila se tek 1625. godine, kada ju je, po analogiji s "teleskopom", izumio njemački botaničar iz Bamberga, Johann (Giovanni) Faber.
Od Leeuwenhoeka do Abbea
Godine 1665. engleski prirodoslovac Robert Hooke usavršio je svoje povećalo i otkrio elementarne jedinice strukture, stanice, proučavajući koru hrasta plutnjaka. 10 godina nakon toga, nizozemski znanstvenik Antonie van Leeuwenhoek uspio je dobiti još naprednije leće. Njegov mikroskop povećavao je predmete 270 puta, dok su drugi slični uređaji jedva dostizali povećanje od 50 puta.
Zahvaljujući kvalitetno brušenim i poliranim lećama, Lenwenhoek je došao do brojnih otkrića - prvi je vidio i opisao bakterije, stanice kvasca, promatrao je kretanje krvnih stanica u kapilarama. Ukupno je znanstvenik napravio najmanje 25 različitih mikroskopa, od kojih je samo devet preživjelo do danas. Postoje sugestije da su neki od izgubljenih uređaja čak imali povećanje od 500x.
Unatoč svim naprecima na ovom području, mikroskopi su ostali gotovo nepromijenjeni tijekom sljedećih 200 godina. Tek je 1850-ih njemački inženjer Carl Zeiss počeo poboljšavati leće za mikroskope koje je njegova tvrtka proizvodila. 1880-ih angažirao je Otta Schotta, stručnjaka za optička stakla. Njegovo istraživanje omogućilo je značajno poboljšanje kvalitete povećala.
Još jedan zaposlenik Carl Zeissa, optički fizičar Ernst Abbe, unaprijedio je sam proces proizvodnje optičkih instrumenata. Prethodno je sav rad s njima obavljen metodom pokušaja i pogreške; Abbe je stvorio teoretsku osnovu za njih, znanstveno utemeljene metode proizvodnje.
Razvojem tehnologije pojavio se mikroskop kakav danas poznajemo. Međutim, sada optički mikroskopi, koji mogu fokusirati objekte čija je veličina veća ili jednaka valnoj duljini svjetlosti, više nisu mogli zadovoljiti znanstvenike.
Moderni elektronski mikroskopi
Godine 1931. njemački fizičar Ernst Ruska započeo je rad na stvaranju prvog elektronskog mikroskopa (transmisijski elektronski mikroskop). Za taj će izum 1986. godine dobiti Nobelovu nagradu.
Godine 1936. njemački znanstvenik Erwin Wilgel Müller izumio je elektronički projektor (poljski elektronski mikroskop). Uređaj je omogućio povećanje slike čvrsta milijunima puta. 15 godina kasnije, Muller je napravio još jedan iskorak na ovom području - poljskim ionskim mikroskopom, koji je fizičaru dao priliku da vidi atome po prvi put u ljudskoj povijesti.
Paralelno su se odvijali i ostali poslovi. Godine 1953. Nizozemac Fritz Zernike, profesor teorijske fizike, dobio je Nobelovu nagradu za razvoj fazno kontrastne mikroskopije. Godine 1967. Erwin Müller poboljšao je svoj terenski ionski mikroskop dodavanjem masenog spektrometra za vrijeme leta, stvarajući prvu "atomsku sondu". Ovaj uređaj omogućuje ne samo identifikaciju pojedinačnog atoma, već i određivanje mase i omjera naboja iona.
Godine 1981. Gerd Binnig i Heinrich Rohrer iz Njemačke stvorili su skenirajući (rasterski) tunelski mikroskop; Pet godina kasnije, Binnig i njegovi kolege izumili su skenirajući mikroskop atomske sile. Za razliku od prethodnih razvoja, AFM omogućuje ispitivanje i vodljivih i nevodljivih površina i zapravo manipuliranje atomima. Iste godine Binnig i Rohrer dobili su Nobelovu nagradu za STM.
Godine 1988. tri znanstvenika iz Velike Britanije opremila su Müllerovu "atomsku sondu" detektorom osjetljivim na položaj, koji je omogućio određivanje položaja atoma u tri dimenzije.
Godine 1988. japanski inženjer Kingo Itaya izumio je elektrokemijski skenirajući tunelski mikroskop, a tri godine kasnije predložen je mikroskop Kelvinove sonde, beskontaktna verzija mikroskopa atomske sile.
Povratak na članke
Izum i usavršavanje mikroskopa
Razvoj optike omogućio je konstruiranje u 17.st. Mikroskop je uređaj koji je imao doista revolucionaran učinak na razvoj biologije. Mikroskopija je istraživačima otvorila svijet protozoa i bakterija. Proučavanje do sada nedostupnih detalja građe životinja, biljaka i gljiva pokazalo je da je temelj svih živih bića univerzalna sićušna tvorevina - stanica.
Mikroskopi u modernom smislu uključuju samo "složeni" mikroskop - uređaj koji se sastoji od dva sustava leća: okulara i leće. Ali u zoru mikroskopije, naširoko su se koristili i "jednostavni" mikroskopi, koje bismo danas nazvali povećalom.
Jedan od prvih složenih mikroskopa konstruiran je 1609.-1610. Galileo kao modificirani teleskop. Moderni složeni mikroskop vuče porijeklo od engleskih ili nizozemskih mikroskopa s dvije leće s početka 17. stoljeća. Predmeti u njima promatrani su na dnevnom svjetlu u upadnom svjetlu; Nije bilo uređaja za fokusiranje.
Jedan od prvih mikroskopa takve vrste koji su nam poznati
Prvo veće poboljšanje složenog mikroskopa povezano je s imenom engleskog fizičara Roberta Hookea (1635.-1703.). Poboljšanja su utjecala na značajke optike i mehaničkog dizajna. Sustav umjetnog osvjetljenja objekta koji je izumio znanstvenik također je bio temeljno nov.
Razvoj mikroskopije u 18. stoljeću odvijao se uglavnom na putu poboljšanja dizajna mehaničkih dijelova. Cijev s lećama sada je bila pomično postavljena na poseban stup, a njezino pomicanje osiguravao je poseban vijak s navojem.
Povijest prvog mikroskopa ili gdje je sve počelo
Poboljšanja u dizajnu sada su omogućila proučavanje prozirnih objekata u propuštenoj svjetlosti i neprozirnih objekata u upadnoj svjetlosti. Od 1715. mikroskop ima poznato zrcalo.
Mikroskop prilagođen za fotografiranje u crnoj sobi
U svim složenim mikroskopima 17.-18.st. kod povećanja iznad 120 - 150 puta (sferna i kromatska aberacija) slika je bila jako iskrivljena. Stoga postaje jasna preferencija mikroskopista tog vremena, počevši od
A. Levenguk, dobio je jednostavan mikroskop s jednom lećom. Problem kromatske aberacije riješen je krajem 18. - početkom 19. stoljeća. korištenjem kombinacije leća od različitih vrsta stakla. Prvi akromatski mikroskop dizajnirao je 1784. peterburški akademik F. Epinus, ali iz niza razloga nije postao široko rasprostranjen. Daljnje korake prema akromatizaciji mikroskopa poduzeli su istodobno različiti majstori u Njemačkoj, Engleskoj i Francuskoj. Godine 1827. J. B. Amici koristio je ravnu prednju leću u leći, što je smanjilo sfernu aberaciju.
Tehnika brušenja i međusobnog podešavanja leća dosegla je takvo savršenstvo da su mikroskopi prve polovice 19.st. mogao dati povećanje do 1000 puta. Praktična primjena takvih jaki sustavi bio je ograničen činjenicom da je vidno polje pri velikim povećanjima ostalo tamno - značajan dio zraka, lomljenih u zraku, nije dospio do leće. Radikalno poboljšanje postignuto je početkom primjene (uranjanjem). Uljnu imerzijsku leću kreirali su dizajneri tvrtke K. Zeiss.
Stvaranje tvorničke proizvodnje mikroskopa, konkurencija između konkurentskih tvornica doveli su do pojeftinjenja instrumenata, a četrdesetih godina 19. stoljeća mikroskop je postao svakodnevni laboratorijski instrument koji su mogli imati i pojedinačni liječnici i studenti.
Godine 1886. tvrtka K. Zeiss izdala je nove apokromatske leće, gdje je korekcija sferne i kromatske aberacije dovedena do granice. Kako su pokazali proračuni E. Abbea, izradom ovih leća dosegnuta je granica razlučivosti svjetlosnog mikroskopa.
Jedan od prvih mikroskopa tvrtke Carl Zeiss. Fotografija: Flavio
Usporedno s usavršavanjem mikroskopa razvijala se i tehnika izrade mikroskopskih preparata. Dugo je vremena ostao vrlo primitivan - sve do početka 19. stoljeća. mikroskopisti su uglavnom gledali osušene predmete. Proučavaju se svježi pripravci koji nisu bili podvrgnuti nikakvoj obradi. Metode za izradu “trajnih preparata”, koje karakteriziraju modernu mikroskopiju, još nisu postojale, zbog čega je istraživač bio lišen mogućnosti da dugo proučava preparat i uspoređuje nove preparate sa starim.
Do početka drugog četvrtina XIX V. Istraživači su počeli koristiti određene reagense za proučavanje tkiva; na primjer, dodavanje octene kiseline omogućilo je identifikaciju staničnih jezgri. Reagensi su korišteni upravo na postolju mikroskopa.
Od 80-ih XIX stoljeće U praksi mikroskopskih istraživanja, mikrotom koji je izumio J. Purkinje postaje neizostavan atribut. Korištenje mikrotoma omogućilo je izradu tankih rezova i dobivanje kontinuiranih nizova rezova, što je dovelo do napretka u istraživanju tanka struktura Stanice.
Sredinom 19.st. mikroskopisti počinju koristiti razne metode pripravci za fiksiranje i bojenje, izlijevanje predmeta koji se proučavaju u gušće medije. Od 70-ih godina XIX stoljeće Kanadski balzam počeo se tradicionalno koristiti za izradu trajnih pripravaka.
Teško je reći tko je donio prvi mikroskop u Rusiju. Najvjerojatnije je to bilo ne ranije od 17. stoljeća.
Wikipedia ima sljedeće podatke:
Nemoguće je točno odrediti tko je izumio mikroskop. Vjeruje se da su nizozemski proizvođač naočala Hans Janssen i njegov sin Zacharias Janssen izumili prvi mikroskop 1590. godine, ali to je bila tvrdnja samog Zachariasa Janssena iz sredinom 17. stoljeća stoljeća. Datum, naravno, nije točan, jer se pokazalo da je Zaharija rođen oko 1590. godine.
Kako je izumljen mikroskop
Još jedan kandidat za titulu izumitelja mikroskopa bio je Galileo Galilei. Razvio je occhiolino, ili složeni mikroskop s konveksnim i konkavnim lećama, 1609. Galileo je svoj mikroskop predstavio javnosti na Accademia dei Lincei, koju je 1603. utemeljio Federico Cesi. Slika triju pčela Francesca Stellutija bila je dio Papinog pečata Urbana VIII i smatra se prvim objavljenim mikroskopskim simbolom (vidi Stephen Jay Gould, The Lying stones of Marrakech, 2000.). Christiaan Huygens, još jedan Nizozemac, izumio je jednostavan sustav okulara s dvije leće u kasnim 1600-ima koji je bio akromatski podesiv i stoga je bio veliki korak naprijed u povijesti razvoja mikroskopa. Huygensovi okulari proizvode se i danas, ali nemaju širinu vidnog polja i položaj okulara je neugodan za oči u usporedbi s modernim okularima širokog polja. Anton Van Leeuwenhoek (1632.-1723.) smatra se prvim koji je skrenuo pozornost biologa na mikroskop, unatoč činjenici da su se jednostavne leće za povećanje proizvodile već od 1500-ih, a svojstva povećanja staklenih posuda punjenih vodom bila su spominju stari Rimljani (Seneka). Ručno izrađeni, Van Leeuwenhoekovi mikroskopi bili su vrlo mali proizvodi s jednom vrlo jakom lećom. Bile su nezgodne za uporabu, ali su omogućile vrlo detaljan pregled slika samo zato što nisu preuzimale nedostatke složenog mikroskopa (nekoliko leća takvog mikroskopa udvostručilo je nedostatke slike). Bilo je potrebno oko 150 godina razvoja optike da bi složeni mikroskop mogao proizvesti istu kvalitetu slike kao jednostavni Leeuwenhoekovi mikroskopi. Dakle, iako je Anton Van Leeuwenhoek bio veliki majstor mikroskopa, on nije bio njegov izumitelj, suprotno uvriježenom mišljenju. http://ru.wikipedia.org/wiki/light microscope
Prvi mikroskop nije dizajnirao profesionalni znanstvenik, već amater, trgovac tekstilom po imenu Anthony Van Leeuwenhoek, koji je živio u Nizozemskoj u 17. stoljeću. Upravo je taj znatiželjni samouk prvi kroz spravu koju je sam napravio pogledao u kap vode i ugledao tisuće sićušnih bića koje je nazvao latinskom riječju animalculus (životinjice). Tijekom svog života Leeuwenhoek je uspio opisati više od dvjesto vrsta životinja, a proučavajući tanke dijelove mesa, voća i povrća otkrio je stanična strukturaživo tkivo. Za zasluge u znanosti, Leeuwenhoek je 1680. izabran za punopravnog člana Kraljevskog društva, a nešto kasnije postao je akademik Francuske akademije znanosti.
Leeuwenhoekovi mikroskopi, kojih je tijekom života osobno izradio više od tri stotine, bili su male sferične leće veličine zrna graška umetnute u okvir. Mikroskopi su imali postolje, čiji se položaj u odnosu na leću mogao podešavati pomoću vijka, ali ovi optički instrumenti nisu imali stalak ili tronožac, morali su se držati u rukama. Sa stajališta današnje optike, uređaj koji se naziva Leeuwenhoekov mikroskop nije mikroskop, već vrlo jako povećalo, budući da se njegov optički dio sastoji od samo jedne leće. http://www.foto.ru /articles/?article_mic…
poveznica će se pojaviti nakon provjere od strane moderatora Povijest mikroskopa
Prvi akromatski mikroskop razvio je u Rusiji (oko 1784.) Franz Ulrich Theodor Epinus, Nijemac. Aepinus, (2. (13.) prosinca 1724., Rostock 10. (22.) kolovoza 1802., Dorpat, sada Tartu) ruski fizičar, član Peterburške akademije znanosti (1756.).http://ru.wikipedia.org /wiki/Epinus,_Fr...
Koje je bilo značenje izuma mikroskopa? Povijest izuma mikroskopa
Mikroskop je jedinstveni uređaj dizajniran za povećanje mikroslika i mjerenje veličine objekata ili strukturnih formacija promatranih kroz leću. Taj je razvoj nevjerojatan, a značaj izuma mikroskopa iznimno velik, jer bez njega neka područja moderne znanosti ne bi postojala. A odavde opširnije.
Mikroskop je uređaj srodan teleskopu, koji se koristi u sasvim druge svrhe. Uz njegovu pomoć moguće je ispitati strukturu oku nevidljivih predmeta. Omogućuje vam određivanje morfoloških parametara mikroformacija, kao i procjenu njihovog volumetrijskog položaja. Stoga je čak teško i zamisliti kakvo je značenje imao izum mikroskopa i kako je njegova pojava utjecala na razvoj znanosti.
Povijest mikroskopa i optike
Danas je teško odgovoriti tko je prvi izumio mikroskop. O ovom pitanju će se vjerojatno raspravljati jednako kao i o stvaranju samostrela. Međutim, za razliku od oružja, izum mikroskopa zapravo se dogodio u Europi. A od koga točno, još se ne zna. Vjerojatnost da je pronalazač uređaja Hans Jansen, nizozemski proizvođač naočala, prilično je velika. Njegov sin Zacharias Jansen je 1590. izjavio da su on i njegov otac konstruirali mikroskop.
Ali već 1609. godine pojavio se još jedan mehanizam, koji je stvorio Galileo Galilei. Nazvao ga je occhiolino i predstavio javnosti na Accademia Nazionale dei Lincei. Dokaz da se već tada mogao koristiti mikroskop je znak na pečatu pape Urbana III. Vjeruje se da predstavlja modifikaciju slike dobivene mikroskopijom. Svjetlosni mikroskop (kompozit) Galilea Galileija sastojao se od jedne konveksne i jedne konkavne leće.
Poboljšanje i implementacija u praksi
Samo 10 godina nakon Galileovog izuma, Cornelius Drebbel stvorio je složeni mikroskop s dvije konveksne leće. A kasnije, to jest do kraja 1600-ih, Christian Huygens razvio je sustav okulara s dvije leće. Proizvode se i danas, iako im nedostaje širina vidljivosti. No, što je još važnije, uz pomoć takvog mikroskopa 1665. godine Robert Hooke je proveo studiju dijela hrasta plutnjaka, gdje je znanstvenik vidio takozvane saće. Rezultat eksperimenta bilo je uvođenje pojma "stanica".
Drugi otac mikroskopa, Anthony van Leeuwenhoek, samo ga je ponovno izumio, ali je uspio privući pozornost biologa na uređaj. I nakon toga postalo je jasno kakav je značaj za znanost imao izum mikroskopa, jer je omogućio razvoj mikrobiologije. Vjerojatno je spomenuti uređaj znatno ubrzao razvoj prirodnih znanosti, jer dok čovjek nije vidio mikrobe, vjerovao je da bolesti potječu od nečistoće. A u znanosti su vladali koncepti alkemije i vitalističke teorije o postojanju živih bića i spontanom nastanku života.
Leeuwenhoekov mikroskop
Izum mikroskopa jedinstven je događaj u znanosti srednjeg vijeka, jer je zahvaljujući uređaju bilo moguće pronaći mnoge nove teme za znanstvenu raspravu. Štoviše, mnoge su teorije uništene zahvaljujući mikroskopiji. I to je velika zasluga Anthonyja van Leeuwenhoeka. Uspio je poboljšati mikroskop tako da je omogućio da se stanice vide u detalje. I ako razmatramo problem u ovom kontekstu, Leeuwenhoek je doista otac ove vrste mikroskopa.
Struktura uređaja
Sam Leeuwenhoekov svjetlosni mikroskop bio je ploča s lećom koja je mogla višestruko povećati dotične objekte. Ova ploča s lećom imala je tronožac. Koristeći ga, montiran je na vodoravni stol. Usmjeravanjem leće prema svjetlu i stavljanjem proučavanog materijala između nje i plamena svijeće mogle su se vidjeti bakterijske stanice. Štoviše, prvi materijal koji je Antonie van Leeuwenhoek proučavao bio je zubni plak. U njemu je znanstvenik vidio mnoga stvorenja koja još nije mogao imenovati.
Jedinstvenost Leeuwenhoekova mikroskopa je nevjerojatna. Kompozitni modeli dostupni u to vrijeme nisu davali visoku kvalitetu slike. Štoviše, prisutnost dviju leća samo je pojačala nedostatke. Stoga je trebalo više od 150 godina dok složeni mikroskopi koje su izvorno razvili Galileo i Drebbel počnu proizvoditi istu kvalitetu slike kao Leeuwenhoekov uređaj. Sam Anthony van Leeuwenhoek još uvijek se ne smatra ocem mikroskopa, ali je s pravom priznati majstor mikroskopije nativnih materijala i stanica.
Izum i usavršavanje leća
Sam koncept leće već je postojao u Stari Rim i Grčka. Na primjer, u Grčkoj je bilo moguće zapaliti vatru pomoću konveksnog stakla. I u Rimu su odavno primijećena svojstva staklenih posuda napunjenih vodom. Omogućili su uvećanje slika, iako ne puno puta. Daljnji razvoj leća je nepoznat, iako je očito da napredak nije mogao stajati na mjestu.
Poznato je da je u 16. stoljeću upotreba naočala ušla u praksu u Veneciji. To potvrđuju činjenice o prisutnosti strojeva za brušenje stakla, što je omogućilo dobivanje leća.
Tko je izumio mikroskop?
Bilo je i crteža optičkih instrumenata, koji su bili zrcala i leće. Autorstvo ovih djela pripada Leonardu da Vinciju. Ali također prije ljudi radio s povećalima: davne 1268. Roger Bacon iznio je ideju o stvaranju dalekozor. Kasnije je to provedeno.
Očito, autor objektiva nije bio ničiji. Ali to se promatralo sve dok Carl Friedrich Zeiss nije preuzeo optiku. Godine 1847. počeo je proizvoditi mikroskope. Njegova tvrtka tada postaje vodeća u razvoju optičkih naočala. Postoji do danas, ostajući glavni u industriji. S njim surađuju sve tvrtke koje proizvode foto i video kamere, optičke ciljnike, daljinomjere, teleskope i druge uređaje.
Poboljšanje mikroskopije
Povijest izuma mikroskopa je zapanjujuća kada se proučava u detalje. Ali ne manje zanimljiva je povijest daljnjeg usavršavanja mikroskopije. Počele su se pojavljivati nove vrste mikroskopa, a znanstvena misao koja ih je iznjedrila tonula je sve dublje. Sada je cilj znanstvenika bio ne samo proučavanje mikroba, već i razmatranje manjih komponenti. To su molekule i atomi. Već u 19. stoljeću mogli su se proučavati rentgenskom difrakcijom. Ali znanost je zahtijevala više.
Tako je već 1863. istraživač Henry Clifton Sorby razvio polarizacijski mikroskop za proučavanje meteorita. A 1863. Ernst Abbe razvio je teoriju mikroskopa. Uspješno ga je usvojio Carl Zeiss. Zbog toga se njegova tvrtka razvila u priznatog lidera u industriji optičkih instrumenata.
Ali ubrzo je došla 1931. godina - vrijeme stvaranja elektronskog mikroskopa. To je postao novi tip uređaja koji vam omogućuje da vidite puno više od svjetlosti. Za prijenos nije koristio fotone niti polariziranu svjetlost, već elektrone – čestice puno manje od najjednostavnijih iona. Upravo je izum elektronskog mikroskopa omogućio razvoj histologije. Sada su znanstvenici stekli potpuno povjerenje da su njihove prosudbe o stanici i njenim organelama doista točne. No, tek je 1986. godine Nobelovu nagradu dobio tvorac elektronskog mikroskopa Ernst Ruska. Štoviše, već 1938. godine James Hiller konstruirao je prijenosni elektronski mikroskop.
Najnovije vrste mikroskopa
Znanost se, nakon uspjeha mnogih znanstvenika, sve brže razvijala. Stoga je cilj diktiran novom realnošću bila potreba za razvojem visoko osjetljivog mikroskopa. A već 1936. Erwin Müller proizveo je uređaj za emisiju polja. A 1951. godine proizveden je još jedan uređaj - terenski ionski mikroskop. Njegova je važnost iznimna jer je znanstvenicima omogućila da po prvi put vide atome. A uz to se 1955. godine razvija Jerzy Nomarski teorijska osnova diferencijalna interferencija kontrastna mikroskopija.
Poboljšanje najnovijih mikroskopa
Izum mikroskopa još nije uspješan, jer u načelu nije teško natjerati ione ili fotone da prođu kroz biološke medije i zatim ispitati dobivenu sliku. Ali pitanje poboljšanja kvalitete mikroskopije bilo je doista važno. I nakon ovih zaključaka, znanstvenici su stvorili fly-by analizator mase, koji je nazvan skenirajući ionski mikroskop.
Ovaj je uređaj omogućio skeniranje jednog atoma i dobivanje podataka o trodimenzionalnoj strukturi molekule. Zajedno s rendgenskom difrakcijskom analizom, ova je metoda omogućila značajno ubrzanje procesa identifikacije mnogih tvari koje se nalaze u prirodi. A već 1981. uveden je skenirajući tunelski mikroskop, a 1986. - mikroskop atomske sile. 1988. je godina izuma skenirajućeg elektrokemijskog tunelskog mikroskopa. Najnovija i najkorisnija je sonda Kelvinove sile. Razvijen je 1991.
Procjena svjetskog značaja izuma mikroskopa
Počevši od 1665., kada je Leeuwenhoek počeo prerađivati staklo i proizvoditi mikroskope, industrija se razvila i postala složenija. A kad se pitamo kakav je bio značaj izuma mikroskopa, valja se osvrnuti na glavna postignuća mikroskopije. Dakle, ova metoda omogućila je ispitivanje stanice, što je poslužilo kao još jedan poticaj za razvoj biologije. Zatim je uređaj omogućio razaznavanje organela stanice, što je omogućilo formuliranje uzoraka stanične strukture. 
Mikroskop je tada omogućio vidjeti molekulu i atom, a kasnije su znanstvenici mogli skenirati njihovu površinu. Štoviše, kroz mikroskop možete vidjeti čak i elektronske oblake atoma. Budući da se elektroni kreću brzinom svjetlosti oko jezgre, potpuno je nemoguće ispitati ovu česticu. Unatoč tome, treba shvatiti značaj izuma mikroskopa. Omogućio je da se vidi nešto novo što se okom ne vidi. Ovaj nevjerojatan svijet, čije je proučavanje približilo čovjeka moderna dostignuća fizike, kemije i medicine. I vrijedno je svega truda.
Izum mikroskopa započeo je kada je Galileo jednom napravio vrlo dugačak teleskop. Dogodilo se to tijekom dana. Nakon što je završio posao, uperio je cijev u prozor da provjeri čistoću leća na svjetlu. Držeći se za okular, Galileo je zanijemio: cijelo vidno polje zauzimala je nekakva siva svjetlucava masa. Cijev se malo zanjihala, a znanstvenik je ugledao ogromnu glavu s izbuljenim crnim očima sa strane. Čudovište je imalo crno tijelo sa zelenom nijansom, šest zglobnih nogu... Ali ovo je... muha! Odmaknuvši lulu od oka, Galileo se uvjerio da na prozorskoj dasci doista sjedi muha.
Tako je rođen mikroskop - uređaj koji se sastoji od dvije leće za povećanje slike malih predmeta. Dobio je ime - "mikroskop" - od člana "Academia dei Lincei" ("Akademija risovih očiju")
I. Faber 1625. Bilo je to znanstveno društvo koje je, između ostalog, odobravalo i podupiralo upotrebu optičkih instrumenata u znanosti.
I sam Galileo je 1624. godine u mikroskop umetnuo leće kraće žarišne duljine (konveksnije), čime je cijev postala kraća.
Robert Hooke i njegova postignuća
Sljedeća stranica u povijesti stvaranja mikroskopa povezana je s imenom Roberta Hookea. Bio je vrlo nadarena osoba i talentiran znanstvenik. Hookeova najznačajnija postignuća su sljedeća:
- izum spiralne opruge za regulaciju brzine satova; izrada spiralnih zupčanika;
- određivanje brzine vrtnje Marsa i Jupitera oko svoje osi; izum optičkog telegrafa;
- izrada uređaja za određivanje svježine vode; izrada termometra za mjerenje niskih temperatura;
- uspostavljanje stalnih temperatura topljenja leda i vrenja vode; otkriće zakona deformacije elastičnih tijela; pretpostavka o valnoj prirodi svjetlosti i prirodi gravitacije.
Nakon što je diplomirao na Sveučilištu Oxford 1657., Hooke je postao asistent Roberta Boylea. Bila je to odlična škola s jednim od najvećih znanstvenika tog vremena. Godine 1663. Hooke je već radio kao tajnik i demonstrator eksperimenata Engleskog kraljevskog društva (Akademija znanosti). Kad se doznalo za tamošnji mikroskop, Hooke je dobio upute da izvrši promatranja na ovom uređaju. Majstor mikroskopa Drebbel imao je na raspolaganju polumetarsku pozlaćenu cijev smještenu strogo okomito. Morao sam raditi u nezgodnom položaju - savijajući se u luku.
Hookeovo poboljšanje mikroskopa
Prije svega, Hooke je napravio cijev - cijev - nagnutu. Kako ne bi ovisio o sunčanim danima, kojih je u Engleskoj malo, ugradio je uljanicu originalnog dizajna ispred uređaja. Međutim, sunce je ipak mnogo jače sjalo. Stoga je došlo do ideje da se pojačaju i koncentriraju zrake svjetla iz lampe. Tako se pojavio sljedeći Hookeov izum - velika staklena kugla napunjena vodom, a iza nje posebna leća. Takav optički sustav povećao svjetlinu rasvjete stotinama puta.
Snalažljivi Hooke lako se nosio sa svim poteškoćama koje su mu se našle na putu. Na primjer, kada je trebao napraviti vrlo malu leću savršeno okruglog oblika, umočio je vrh igle u rastaljeno staklo i zatim ga brzo izvadio - kapljica je zaiskrila na vrhu igle. Hooke ga je malo uglancao – i objektiv je bio spreman. A kad se pojavila potreba za poboljšanjem kvalitete slike u mikroskopu, Hooke je između dvije tradicionalne leće – objektiva i okulara – umetnuo treću, skupnu, i slika je postala jasnija, a vidno polje povećano.
Kad je mikroskop bio spreman, Hooke je započeo svoja promatranja. Opisao je njihove rezultate u svojoj knjizi "Mikrografija", objavljenoj 1665. Tijekom 300 godina, tiskana je desetke puta. Osim opisa, sadržavala je i prekrasne ilustracije – gravure samog Hookea.
Otkrića i otkrića, građa stanice
Od posebnog interesa u njemu je zapažanje br. 17 - "O shematizmu, ili strukturi čepa, i o stanicama i porama nekih drugih praznih tijela." Hooke opisuje dio običnog čepa na sljedeći način: “Sav je rupičast i porozan, poput saća, ali su mu pore nepravilnog oblika, i u tom pogledu podsjeća na saće... Nadalje, te pore, ili stanice, su plitke, ali se sastoje od mnogo ćelija odvojenih pregradama.” .
U ovom opažanju, riječ "stanica" je upečatljiva. Tako je Hooke nazvao ono što se danas naziva stanicama, na primjer, biljne stanice. U to doba ljudi o tome nisu imali ni pojma. Hooke ih je prvi promatrao i dao im ime koje im je ostalo zauvijek. Ovo je bilo otkriće od goleme važnosti.
Zapažanja Anthonyja van Leeuwenhoeka
Ubrzo nakon Hookea, Nizozemac Antonie van Leeuwenhoek počeo je iznositi svoja zapažanja. Bio je zanimljiva osoba - prodavao je tkanine i kišobrane, ali nije dobio nikakvo znanstveno obrazovanje. Ali imao je radoznao um, zapažanje, ustrajnost i savjesnost. Leće, koje je sam brusio, povećavale su predmet 200-300 puta, odnosno 60 puta bolje od tadašnjih instrumenata. Sva svoja zapažanja iznio je u pismima koja je pažljivo slao Kraljevskom društvu u Londonu. U jednom od svojih pisama izvijestio je o otkriću najmanjih živih bića - animalcules, kako ih je nazvao Leeuwenhoek.
Ispostavilo se da su animalkule prisutne posvuda - u zemlji, biljkama i tijelu životinja. Ovaj događaj napravio je revoluciju u znanosti – otkriveni su mikroorganizmi.
Godine 1698. Antonie van Leeuwenhoek sastao se s ruski car Petra I. i pokazao mu svoj mikroskop i životinjsku kulu. Car je bio toliko zainteresiran za sve što je vidio i što mu je nizozemski znanstvenik objasnio da je od nizozemskih majstora kupio mikroskope za Rusiju. Mogu se vidjeti u Kunstkameri u Sankt Peterburgu.
Leeuwenhoek je došao do još jednog važnog otkrića. Zagrijavši vodu do vrenja, primijetio je da gotovo sve animalcule umiru. To znači da se na taj način možete riješiti patogena u vodi koju ljudi piju.
Pinhole kamera
Zaključujući razgovor o optičkim instrumentima, potrebno je spomenuti kameru obskuru, koju je 1420. godine izumio talijanski inženjer G. Fontana. Camera obscura je najjednostavniji optički uređaj koji vam omogućuje da dobijete slike objekata na ekranu. Ovo je tamna kutija s malom rupom u jednom od zidova, ispred koje se stavlja dotični predmet. Zrake svjetlosti koje iz njega izlaze prolaze kroz otvor i stvaraju obrnutu sliku predmeta na suprotnoj stijenci kutije (ekrana).
Godine 1558. Talijan G. Porta prilagodio je cameru obscuru za izradu crteža. Također je došao na ideju korištenja camera obscure za projiciranje crteža postavljenih na otvor kamere i jako osvijetljenih svijećama ili suncem.
Instrument kao što je mikroskop, ispred i unutra moderni svijet uživa ogromnu popularnost. Svatko od nas dobro se sjeća iz školskih dana da je to optički uređaj koji povećava objekte stotine ili čak tisuće puta. Na satovima biologije gledali smo kroz okular filmske stanice luka i bili zadivljeni domišljatošću i složenošću takvog uređaja. Danas ćemo pokušati otkriti tko je izumio mikroskop, jer još nema točnog odgovora na ovo pitanje.
Kako se pojavio prvi mikroskop?
Optička svojstva zakrivljenih površina otkrivena su još 300-ih godina pr. Euklid je u svojim raspravama govorio o provedenim istraživanjima, objašnjavajući lom i kao rezultat toga došlo je do vizualnog povećanja predmeta. Ptolomej je u svom djelu “Optika” opisao karakteristike zapaljivih stakala. Ali u to vrijeme sva ta svojstva nisu bila iskorištena. I tek nekoliko stoljeća kasnije korišteni su u praksi.
Hans Jansen, zajedno sa svojim sinom Zacharyjem, napravio je prvi model uređaja 1550. godine: stavili su dvije leće u jednu cijev, čime su dobili povećanje od pedeset puta. To je jedan od mogućih odgovora na pitanje tko je izumio primitivni mikroskop. A Galileo je 1610. otkrio da se razmicanjem onoga što je on izumio mogu povećati i mali predmeti. Bio je to znanstvenik koji se počeo smatrati onim koji je izumio prvi mikroskop, koji se sastoji od negativnih i pozitivnih leća. Nakon tog datuma, istraživanja u ovom području počela su se ubrzano razvijati.
17. stoljeće - vrijeme velikih otkrića
U ovom stoljeću dogodila se prava znanstveno-tehnološka revolucija koja je postala temelj većine moderne znanosti: biologija, medicina, fizika, matematika. Napravljena su velika otkrića i veliki izumi. U to su vrijeme mikroskopi znatno napredovali i postali važan dio svakog istraživača. Ali nitko nije sa sigurnošću rekao tko je izumio mikroskop, niti koga bi trebalo smatrati njegovim tvorcem. Prema jednom mišljenju, kreator dotičnog uređaja je A. Kircher, koji je 1646. opisao uređaj pod nazivom "staklo od buha". Od čega se sastojao?
Bilo je to povećalo postavljeno na bakrenu podlogu koja je držala pozornicu. Na samom dnu bilo je nešto što je odbijalo svjetlost i osvjetljavalo predmet. Pomoću vijka možete pomicati povećalo i podešavati sliku. Ovaj je uređaj postao prototip modernog svjetlosnog mikroskopa.
C. Huygensov sustav okulara i daljnji razvoj uređaja
Stvaranje ovog sustava bio je veliki korak u razvoju mikroskopa. Bilo je moguće dobiti bezbojnu sliku, što je omogućilo povećanje jasnoće predmeta koji se proučavaju. Znanstvenik K. Drebel početkom 17. stoljeća izradio je složeni mikroskop koji se sastoji od dvije leće: prva je okrenuta prema objektu, a druga prema oku istraživača.
Istodobno, prvi su koristili bikonveksne naočale, koje su davale obrnutu uvećanu sliku. 1661. poboljšao je uređaj dodavši još jednu leću. Ova vrsta je postala najpopularnija za većinu modela mikroskopa sve do sredine 18. stoljeća. Drugi izumitelj, Antony Van Leeuwenhoek, također je zaslužan za izum mikroskopa. Razlog je njegov ogroman doprinos razvoju dotičnog uređaja. U slobodno vrijeme polirao je leće. Unatoč činjenici da su bili relativno mali, povećanje je bilo zapanjujuće - 350-400 puta.
Utjecaj mikroskopa na mikrobiologiju
Koristeći svoje leće, Leeuwenhoek je stvorio vlastiti uređaj i počeo proučavati razne predmete. Tako je kroz samo jednu malu sferičnu leću u kapljici prljave vode vidio mnogo živih bića najmanje veličine. Zaključeno je da neka vrsta mikroskopskog života postoji. Leeuwenhoek ga je počeo proučavati, što je označilo početak još jedne nove znanosti - mikrobiologije. Godine 1861. znanstvenik je predstavio svoje otkriće Kraljevskom društvu u Londonu i dobio titulu izumitelja mikroskopa i najvećeg istraživača.
Ispostavilo se da je on taj koji je izumio mikroskop. Do danas su opisani uređaji doživjeli velike promjene. Pojavili su se modeli koji za proizvodnju slika ne koriste svjetlost, već tokove elektrona, a ponekad i lasersko zračenje. Za to se također koriste računalni izračuni. Mikroskop je postao jedan od najvažnijih instrumenata u istraživanju prirodnih znanosti, koristi se u kemiji, biologiji i fizici.
Elektronski mikroskop
Ako se zapitate tko je izumio elektronski mikroskop, točan odgovor je: fizičari sa Sveučilišta Sheffield. Stari uređaj temelji se na metodi prijenosne mikroskopije koja omogućuje dobivanje rezolucije slike ograničene samo valnom duljinom elektrona. U dizajnu uređaja za prijenos, istraživači su napustili magnetske leće, jer su uglavnom smanjile razlučivost.
Difrakcijski valovi prošli su kroz uzorak, a slika je dobivena računalnom analizom. Ovo je elektronička psihografija. Uz pomoć male modifikacije dizajna i nešto drugačije metode formiranja konačne slike, znanstvenici su uspjeli pet puta povećati rezoluciju na postojećem uređaju.
Princip rada elektronskog mikroskopa
Sada više nije toliko važno tko je prvi izumio mikroskop. Danas vladaju sasvim drugi, puno moćniji uređaji, uključujući i elektronički. Prema principu rada, slični su svjetlosnim. Samo kod njih umjesto njih kroz uzorak prolaze elektroni, a umjesto staklenih leća koriste se magneti.
Ali je zamućen zbog aberacija svojstvenih magnetskim lećama. Znanstvenici su pronašli način za obnavljanje slika. To je omogućilo uklanjanje magneta i, sukladno tome, izobličenja iz kruga.
Tko je izumio svjetlosni mikroskop? Malo povijesti
Što je optički mikroskop? Ovo je laboratorijski sustav namijenjen dobivanju uvećanih slika malih predmeta u svrhu njihovog proučavanja, ispitivanja i praktične primjene. Naš smo članak započeli poviješću razvoja mikroskopa, ali sada pogledajmo ovo pitanje iz drugog kuta. Trenutno je takav uređaj potreban ne samo liječnicima i biolozima.
Bez njega je nemoguće zamisliti visoke suvremene tehnologije uz aktualne zahtjeve kontrole montaže i kvalitete proizvoda.
Razgovarajmo o jednom postignuću. Godine 2006. njemački znanstvenici Mariano Bossi i Stefan Hell razvili su nanoskop - super-moćni optički mikroskop koji vam omogućuje ispitivanje super-malih objekata od 10 nm, kao i dobivanje 3D slika najviše kvalitete.
Ukratko o mogućnostima modernih uređaja
Malo smo se pozabavili pitanjem tko je izumio prvi mikroskop. A sada samo nekoliko riječi o mogućnostima modernih uređaja. Godine 2010. s izraelskog sveučilišta Yeshiva stigla je vijest da su znanstvenici uspjeli pratiti kako se pojedinačne molekule kreću unutar stanice. U isto vrijeme, njemački istraživači uhvatili su molekularne transformacije tijekom kemijskih reakcija. A godinu dana ranije, jasna slika jednog atoma dobivena je na Fizičko-tehničkom institutu u Harkovu.
Također treba napomenuti da trenutno svjetlosni mikroskopi u svojim mogućnostima sustižu elektroničke mikroskope.
Glavni dio mikroskopa je optička leća. Umijeće brušenja optičkih leća i prvi pokušaji njihove uporabe sežu u antičko doba.
U XVI-XVII stoljeću. ova je umjetnost postigla značajan razvoj, osobito u Nizozemskoj i Italiji. Potražnja za naočalama uzrokovala je i odgovarajuću industriju. Naočale su se praktički mogle pojaviti tek kada su naučili brusiti stakla velike žarišne duljine (kraj 13. stoljeća, pretpostavlja se 1285.-1289.). Vjerojatno su ih pod utjecajem ideja Rogera Bacona (oko 1214.-1294.) osmislili Firentinac Salvino d'Amarto degli Armati ili njegov sunarodnjak Alessandro della Spina, iako nema podataka o tome koji se smatraju dovoljno pouzdanima. Ovako ili onako, u prvoj polovici 14.st. naočale su već bile uobičajene i široko korištene u Europi.
No, trebala su proći još dva stoljeća da se ideja o mikroskopu, koji je vjerojatno potencijalno postojao još od vremena Bacona, realizira i da se optičke leće počnu koristiti kao uređaj koji je omogućio vidjeti "nevidljivo". Tek potkraj 16.st. Tehnika izrade optičkih leća i praksa njihove uporabe stvaraju uvjete za izradu mikroskopa, a tek u 17.st. Za proučavanje prirode koriste se povećala.
Na prijelazu iz 16. u 17.st. Gotovo istovremeno, izumljena su dva instrumenta koja su pružila neprocjenjive usluge u znanosti: teleskop i mikroskop. Povijest izuma mikroskopa još uvijek nije dobro shvaćena i često se zamjenjuje neprovjerenim informacijama.
Donedavno je većina povjesničara izumiteljima mikroskopa smatrala nizozemske majstore optike Hansa i Zachariasa Janssena, koji su se u Middelburgu bavili proizvodnjom naočala. Međutim, S. L. Sobol (1941.-1943., 1949.), na temelju kritičke analize postojeće povijesne dokumentacije, osporava to stajalište. Prema S. L. Sobolu, izumu mikroskopa prethodio je izum teleskopa. Prvi prototip mikroskopa, smatra Sobol, dizajnirao je Galileo 1609.-1610. produljenjem teleskopa (izumio ga je nešto ranije) i povećanjem udaljenosti između konkavnog okulara i konveksne leće. Galileo je očito primijetio da je to natjeralo teleskop da poveća male objekte u blizini. U daljnjim nastojanjima da dobije leće kraće žarišne duljine, Galileo je poboljšao izvorni dizajn mikroskopa smanjivanjem duljine cijevi.
Međutim, kasniji dizajn mikroskopa krenuo je drugim putem, temeljenim na optičkom instrumentu koji je predložio Kepler, gdje su korišteni okular i objektiv u obliku pojedinačnih konveksnih leća, koje su davale obrnutu (obrnutu) sliku. Ideju o takvom instrumentu iznio je Kepler još 1611., a 1613.-1617. Ovo je bio prvi put da je konstruiran takav teleskop.
Stoga, smatra S. L. Sobol, izum mikroskopa treba pripisati 1617.-1619. U svakom slučaju, jedan od prvih mikroskopa o kojem su sačuvani podaci potječe iz 1619. godine - mikroskop Drebbel. Cornelius Drebbel (1572.-1634.), rođeni seljak, stekao je slavu pokusima u kojima se izvanredno znanje fizike miješalo s magijom, a znanost s nadriliječništvom. Nakon što je proživio život bogat pustolovinama, Drebbel je postao astrolog na dvoru engleskog kralja Jamesa I. Drebbel je bio uključen u projektiranje brojnih fizičkih instrumenata, uključujući mikroskope. Mikroskopi koje je izradio Drebbel, a za koje je tvrdio da ih je izumitelj, proširili su se Europom, prodirući od Engleske do Francuske i Italije. Prikazana je rekonstrukcija Drebbelova mikroskopa, izvedena prema uputama S. L. Sobola na temelju opisa iz 1619. Cijev ovog mikroskopa duga je oko pola metra, promjera oko 5 cm; bio je izrađen od pozlaćenog bakra i bio je poduprt s tri bakrena dupina na okruglom stalku od ebanovine. Na stalku su, piše jedan suvremenik, “bile postavljene razne stvari koje smo gledali odozgo u gotovo nevjerojatno uvećanom obliku”.
Tijekom prva četiri desetljeća dizajn mikroskopa je sporo napredovao, ali umjesto naočalnih leća postupno su se koristile leće kraće žarišne duljine. Kircher (Atanasius Kircher, 1601-1680), njemački prirodoslovac, objavio je u Rimu esej pod naslovom "Velika umjetnost svjetla i sjene" (Ars magna lucis et umbrae), gdje je dao popis mikroskopa koji su postojali u to vrijeme ( S. L. Sobol, 1949.).
Početkom 17. stoljeća mikroskop je tretiran prvenstveno kao zanimljiva igračka kojom se, iz zabave, može promatrati mali kukci i općenito razni mali predmeti, ali koje je malo tko smatrao ozbiljnim znanstvenim instrumentom. Tadašnji "mikroskopi" bili su cijev s dva stakla na krajevima; nazivali su ih “staklo od buha” ili “staklo od komaraca” (vitrium pulicarium), što je odražavalo neozbiljan odnos prema instrumentu koji je bio karakterističan za ovo razdoblje, a koji je obično služio za zadivljivanje promatrača veličinom slike. Hevelius (Jan Heveliusz, 1611-1687), izvanredni poljski astronom, u svojoj “Selenografiji”, objavljenoj u Gdanjsku, opisuje takav “mikroskop” na sljedeći način: “Mikroskop, koji se obično naziva staklo za komarce, pokazuje mala tijela i jedva uočljive životinje veličine deve ili slona, tako da izaziva veliko iznenađenje i zabavu. Sastoji se od dva stakla i cjevčice, dugačke oko centimetar, ispred koje se stavlja predmet. Jedno staklo, koje se nalazi u blizini oka, je konveksno, brušeno od segmenta male kuglice, promjera ne više od dva inča; drugo staklo, koje leži u podnožju, gdje se nalaze dotični predmeti, je jednostavno ravno staklo, čija je svrha propuštanje svjetlosti. Tako su “mikroskopi” koji su služili za zabavu najčešće bili obična povećala ili, kako su ih kasnije prozvali, “jednostavni mikroskopi”. No uz to, Hevelius također opisuje "složeni mikroskop" od dvije konveksne leće poput Drebbelovog mikroskopa, u vezi s kojim napominje da će "s ovom metodom nadolazeći najmanji objekti koji izmiču oku izgledati jasnije i jasnije nego u prvi mikroskop.” (tj. u “buhavom staklu”).
Korištenje mikroskopa u znanstvene svrhe prvi je započeo Federico Cesi (1585.-1630.) u rimskoj Academia dei Lincei (Galileo je bio jedan od njezinih članova). Navodno je talijanski prirodoslovac Stelluti (Francesco Stelluti, 1577-1646) bio jedan od prvih koji je mikroskopom proučavao biološki objekt - pčelu.
Prvi mikroskopi nisu imali rasvjetne uređaje niti uređaje za promjenu fokusa. Predmeti su u njima promatrani na dnevnom svjetlu u upadnom svjetlu. Naravno, ti su mikroskopi davali vrlo loše i iskrivljene slike.
Prvo usavršavanje mikroskopa i promocija ovog uređaja kao znanstvenog instrumenta vežu se uz ime izvanrednog engleskog fizičara Roberta Hookea (1635.-1703.), koji je svojim mikroskopom prvi otkrio “stanice” u biljkama. Dakle, pojava pojma stanice gotovo koincidira s razdobljem pojave mikroskopa i rođenja mikroskopije.
Hooke je bio upoznat s mikroskopom koji je Drebbel donio u Englesku 1619. Budući da je po mentalitetu bio izumitelj, Hooke se zainteresirao za novi uređaj i postavio si je cilj rekonstruirati Drebbelov mikroskop. Hooke je uspio stvoriti instrument koji je imao brojne prednosti u odnosu na postojeće mikroskope. U Micrographia (1665.), Hooke je dao detaljan opis i sliku svog mikroskopa. Cijev je bila promjera oko 8 cm i duljine oko 18 cm i bila je opremljena uređajima za lagano mijenjanje udaljenosti leće od objekta i promjenu nagiba cijevi. Značajna promjena u optičkom dijelu mikroskopa bilo je uvođenje treće bikonveksne leće postavljene između okulara i objektiva; Smanjujući sliku, ova leća ju je činila jasnijom i povećavala vidno polje. Predmet se stavljao na mali okrugli disk ili je bio nanizan na iglu koja se nalazila sa strane diska. Na mikroskop je bio priključen uređaj za osvjetljavanje koji se sastojao od izvora svjetlosti, staklene kugle napunjene vodom i bikonveksne leće koja je koncentrirala svjetlost na predmet. Tako je u Hookeovom mikroskopu predmet promatran u upadnom svjetlu. Koristeći ovaj mikroskop, Hooke je napravio nevjerojatno suptilna zapažanja, čiji je opis u njegovoj Mikrografiji popraćen prekrasnim ilustracijama koje pokazuju suptilnost zapažanja ovog prvog mikroskopista.
Istodobno s Hookeom, Eustachius Divini (1667.) u Rimu je radio na usavršavanju mikroskopa, napravivši značajan napredak uvođenjem okulara sastavljenog od dvije plankonveksne leće, čije su konveksne površine bile usmjerene jedna prema drugoj. Ovo je stvorilo ravno vidno polje i ravnomjernije povećanje različitih dijelova objekta koji se promatra. Diviney leće uvećane od 41 do 143 puta. Nekoliko drugih obrtnika u Italiji sudjelovalo je u dizajnu mikroskopa i pridonijelo širenju novog uređaja.
Godine 1672. njemački optičar Sturm uveo je novo poboljšanje mikroskopa: umjesto objektiva s jednom lećom napravio je objektive od dvije leće: plankonveksne i bikonveksne, odnosno od dvije bikonveksne leće različite zakrivljenosti („dubleti“). ). Tako se u praksu uvode mikroskopi s kombinacijom više leća u okularu i objektivu. Bečki inženjer Grindel von Ach konstruirao je 1685. mikroskop sa 6 leća. Opći obrazac Ovaj mikroskop je vrlo sličan opisu Drebbelovog mikroskopa.
Novu promjenu u dizajnu mikroskopa uveo je (oko 1665.) Talijan Camiaani (Giuseppe Campani), čiji je mikroskop imao rupu na postolju i stezaljke za staklene ili tinjčeve ploče s predmetima. Njegov se mikroskop sastojao od dvije leće. Tortona (Carl Anton Tortona) upotrijebio je isti dizajn za svoj mikroskop s tri leće (oko 1685.). Tortonin mikroskop sastojao se od cijevi u čiji je gornji kraj bio umetnut okular, zatim sabirna leća, a na dnu je bila pričvršćena leća. Sve su leće bile bikonveksne leće. Na cijev je pričvršćen prsten koji je spojen na držač predmeta koji se sastoji od dva stakla između kojih se stavlja predmet promatran u prolaznom svjetlu.
Prikazan je model mikroskopa Bonannus - jedan od najsloženijih modela s kraja 17. stoljeća. Osnova je preuzeta iz Tortonina mikroskopa, dopunjena nizom uređaja. Mikroskop Bonanus dizajniran je tako da čvrstim fiksiranjem položaja instrumenta oslobađa ruke promatrača (Mikroskopi Tortona, kao i prvi mikroskopi Bonanus morali su se držati u rukama) i maksimalno koncentrira svjetlost na objekt. Mikroskop se sastoji od cijevi (AB) koja nosi leće. Vijkom Z stegnut je okomiti pomak cijevi postavljene u držač U. RTG uređaj, čiji je dio posebno prikazan, omogućuje pomicanje cijevi naprijed-natrag, odnosno promjenu žarišne duljine. Ovo je prvi pokušaj mehaničke naprave za fokusiranje uz fiksiranje objekta nepomično. Predmet se nalazi u posebnom nosaču CD-a, stisnutom između dva stakla ugrađena u drvene ploče I. Predmet je osvijetljen lampom Q, čija se svjetlost koncentrira pomoću kondenzatora O; kondenzator se može kretati po horizontalnoj i vertikalnoj ravnini. Mikroskop Bonanus već sadrži rudimente glavnih mehaničkih dijelova i uređaja kasnijeg mikroskopa: mehaničko uvođenje cijevi, iluminator i postolje. Predmet je promatran u prolaznom svjetlu; Bonanus je u tu svrhu ponovno uveo umjetnu rasvjetu.
Optički dijelovi njegovog mikroskopa sastojali su se od tri ili četiri leće, dajući povećanje od 200-300 puta.
Unatoč svim tim inovacijama, mikroskop je ostao vrlo nesavršen instrument, budući da su se pri korištenju kombiniranih sustava leća oštro osjećale sferne i kromatske aberacije, ozbiljno iskrivljujući slike pri svakom velikom povećanju. U tome valja tražiti razlog što su neki vrsni istraživači 17. i 18.st. nije korišten složeni mikroskop.
Swammerdam, izvanredan zootom iz 17. stoljeća, poznat po umijeću seciranja malih predmeta, osobito insekata, koristio se samo jednostavnim povećalom. Osmislio je uređaj u kojem je bilo moguće brzo mijenjati povećala različitih povećanja, a uz pomoć tog uređaja dosljedno je prešao sa slabih leća na jake, bez pribjegavanja njihovom kombiniranju.
Leeuwenhoek, drugi veliki nizozemski mikroskopist, također nije koristio pravi složeni mikroskop. Leeuwenhoekovi "mikroskopi" zapravo su bili povećala. Prikazan je jedan od sličnih Leeuwenhoekovih instrumenata. Sastojao se od dvije srebrne ploče s rupom u koju je bila umetnuta leća; Straga se postavlja držač predmeta. Promatrač je uzeo "mikroskop" za posebnu ručku i ispitivao predmete u prolaznom svjetlu. Leeuwenhoek je morao izraditi različite držače za različite predmete, a za tu je svrhu napravio i nove alate. Prema vlastitoj izjavi, Leeuwenhoek je posjedovao 200 "mikroskopa" koji su davali povećanje od 40 do 270 puta. Samo iznimna vještina u brušenju stakla omogućila je Leeuwenhoeku da proizvede leće s tako nevjerojatnim povećanjem (uostalom, s jednom je lećom postignuto povećanje od 270 puta), a budnost promatrača omogućila je Leeuwenhoeku nevjerojatna otkrića.
To su alati s kojima su radili i izrađivali izvanredna otkrića mikroskopisci 17. stoljeća Nevjerojatno je kako je tako primitivnim instrumentima bilo moguće opisati ponekad nevjerojatno točne detalje koje nalazimo u njihovom radu. Očito je ustrajnost, mogućnost otkrivanja novih, nepoznatih činjenica, pomogla prevladati poteškoće koje je mikroskop predstavljao promatraču u rano razdoblje svog porijekla.
Rečenome valja dodati da su proučavani predmeti ispitivani bez ikakve obrade, izravno u zraku, postavljeni na staklo (ponekad između dva stakla) ili nabodeni na iglu. Oštra razlika između indeksa loma zraka i objekta stvorila je dodatne poteškoće za proučavanje. Naposljetku, usprkos izuzetnoj vještini brušenja leća, naočale tog vremena stvarale su oštru kromatsku aberaciju, posebno osjetljivu u složenim mikroskopima, gdje su nedostaci jednog staklenog sustava pojačavani drugim sustavom - okularom.
Teško da bi itko od suvremenih iskusnih mikroskopista, razmažen najnovijim akromatskim mikroskopima, mogao uz pomoć instrumenata korištenih u 17. stoljeću ispitati ono što su vidjeli vrhunski mikroskopisti tog vremena. Jednostavan moderni školski mikroskop je remek-djelo s kojim se ovi antikni mikroskopi ne mogu usporediti. Pa ipak, uz njihovu pomoć otkrivene su izvanredne činjenice. Jedno od njih bilo je otkriće u 17. stoljeću. stanična struktura bilje.
Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.
Mikroskop je jedinstveni optički instrument koji vam omogućuje promatranje, proučavanje i mjerenje najmanjih objekata i struktura koje su nevidljive ljudskim okom. Uz njegovu pomoć došlo se do mnogih otkrića koja su promijenila sudbinu čovječanstva, a pojavila se i nova znanost - mikrobiologija. Poznato je da je, dopuštajući objektima da se povećaju stotine i tisuće puta, poboljšan tijekom godina. U ovom članku ćemo razmotriti tko je izumio prvi mikroskop i postavio temelje za proučavanje objekata svemira nedostupnih ljudskom oku.
Povijest stvaranja prvog mikroskopa
Činjenica da zakrivljene površine mogu vizualno povećati objekte bila je poznata i prije naše ere. Godine 1550. ta su neobična svojstva korištena u napravi koju je izradio nizozemski proizvođač naočala. Zvao se Hans Jansen, uz pomoć sina napravio je uređaj koji je omogućavao povećanje predmeta 30 puta. To je omogućeno korištenjem dvije leće smještene u jednoj cijevi. Prvi od njih je povećao predmet koji se proučava, a drugi je pojačao učinak, čineći rezultirajuću sliku većom. Međutim, konstruirani uređaj nije našao široku primjenu, pa se povijest izuma mikroskopa nastavila u djelima drugih istraživača:
- Galileo Galilei- stvorio uređaj koji se sastoji od dvije vrste leća. Konveksni i konkavni optički elementi omogućili su postizanje bolje slike i većeg povećanja predmeta. Ovaj događaj zbio se 1609. godine;
- Cornelius Drebbel– napravio značajna poboljšanja složenog mikroskopa korištenjem dviju konveksnih leća za povećanje;
- Christian Huygens– razvio podesivi sustav okulara, što je bio veliki napredak u području proučavanja mikrosvijeta.
Svi navedeni istraživači dali su neprocjenjiv doprinos stvaranju važnog optičkog instrumenta. Međutim, povijest izuma i distribucije mikroskopa počinje s uređajima koje je stvorio Leeuwenhoek. Slavni Nizozemac nije bio znanstvenik, njegova su se otkrića temeljila samo na amaterskom interesu. Leeuwenhoekov mikroskop imao je samo jednu, ali vrlo jaku leću, koja je omogućavala povećanje slike nekoliko stotina puta. Takav uređaj omogućio je detaljno i jasno ispitivanje predmeta proučavanja. Koristeći ga, Leeuwenhoek je otkrio crvena krvna zrnca u ljudskoj krvi i ispitao vlakna mišićno tkivo, a također je prvi put vidio bakterije. Ovaj mikroskop bio je prvi uređaj te vrste, uvezen u Rusiju po nalogu Petra I. Njegova neosporna prednost u odnosu na složeni mikroskop bila je odsutnost nedostataka slike uzrokovanih nekoliko leća.
Moderna otkrića i dostignuća
Suvremeni mikroskopi značajno su se promijenili i poboljšali u usporedbi s prvim modelima. Pojavio se elektronički uređaji, koji vam omogućuju višestruko povećanje slike koristeći struju elektrona umjesto svjetlosti. Tko je izumio elektronski mikroskop? Tridesetih godina 20. stoljeća njemački inženjer R. Rudenberg patentirao je prijenosni uređaj s fokusiranjem elektrona. Ovaj je uređaj nazvan svjetlosnim mikroskopom i postao je široko korišten u mnogim znanstvenim studijama.
Još napredniji model je nanoskop. Ovo je najmoderniji tip optičkog mikroskopa koji vam omogućuje promatranje fantastično malih objekata. Uz pomoć ovog uređaja postalo je moguće proučavati elemente mikrosvijeta dimenzija manjih od 10 nanometara. Osim toga, uređaj vam omogućuje dobivanje visokokvalitetnih trodimenzionalnih slika. Koji je znanstvenik prvi izumio mikroskop s takvim mogućnostima? Na otkriću nanoskopa radila je cijela skupina znanstvenika predvođena njemačkim istraživačem Stefanom Hellom. Poznati izumitelj i doktor fizike dobio je Nobelovu nagradu za neprocjenjiv doprinos razvoju optičke tehnologije.
Uz pomoć modernih instrumenata postalo je moguće promatrati jedinstvene pojave i doći do senzacionalnih otkrića. Znanstvenici su uspjeli pratiti kretanje pojedinačnih molekula unutar stanice, dobiti jasnu sliku atoma i također zabilježiti molekularne promjene tijekom kemijska reakcija. Naravno, onaj koji je izumio prvi mikroskop dao je neprocjenjiv doprinos razvoju cijelog čovječanstva.
