Istorija pronalaska i poboljšanja mikroskopa. Izgrađen je prvi mikroskop

Da bi se razumjelo šta se dešava u mikro- i mega-svijetu, potrebni su složeni uređaji. Prvi koraci ka razumijevanju ovih svjetova bili su izumi mikroskopa, odnosno teleskopa.

Još u srednjem vijeku se znalo da uz pomoć zakrivljenog stakla možete promijeniti vizualnu percepciju. Engleski monah je bio aktivni promotor upotrebe povećala i sočiva. Roger Bacon koji je živeo u trinaestom veku. Otprilike u isto vrijeme, ljudi su počeli koristiti naočale za ispravljanje vidnih nedostataka. Međutim, svi ovi primitivni optički instrumenti onemogućili su da se vidi nešto novo u poređenju sa onim što osoba sa normalnim vidom može vidjeti. Pokušaji da se poboljša efekat uvećanja sočiva doveli su do izuma takozvanog složenog mikroskopa - uređaja koji se sastoji od dva sočiva (objektiv i okular), prolazeći kroz koje svjetlost uzastopno stvara uvećanu sliku predmeta koji se razmatra na osjetljivoj ljusci. oka. To se dogodilo krajem 16. ili početkom 17. vijeka, ali se ne zna tačno ko je bio prvi pronalazač takvog mikroskopa. U svakom slučaju, 1609. godine Galileo je po prvi put demonstrirao naučnoj zajednici napravu koju je dizajnirao, a koju je nazvao “occhiolino”, što znači “malo oko”. Možda je ovo bio prvi mikroskop, iako je kasnije bilo i drugih kandidata za ovaj izum. Samu riječ "mikroskop" skovao je Galileov prijatelj Giovanni Faber, po analogiji sa teleskopom koji je već postojao u to vrijeme.

Međutim, prvi mikroskopi nisu omogućili dobijanje jasne slike zbog nesavršenog poliranja stakla. Uprkos ovome, Robert Hooke 1664. godine, dok je ispitivao dio plute, otkrio je ćelije. Prava revolucija u razvoju mikroskopske studije proizveden 1674. od strane jednog Holanđanina Anthony van Leeuwenhoek(Sl. 95, A).

Rice. 95. Mikroskopi: A - Leeuwenhoekov mikroskop je bio krajnje jednostavan i bio je ploča, u čijem se središtu nalazilo sočivo; B – savremeni svetlosni mikroskop; B - elektronski mikroskop

Dok je radio kao čuvar u lokalnoj gradskoj vijećnici, za vrijeme svoje dužnosti vježbao je brušenje sočiva i ubrzo je dostigao takvo savršenstvo da je, samo gledajući kap vode kroz sočivo koje je uglancao pri odgovarajućem svjetlu, u potpunosti vidio novi svijet. Bio je to svijet do tada nikome nepoznatih živih organizama koje je Leeuwenhoek nazvao "male životinje". Za ovo otkriće izabran je za dopisnog člana Londonskog kraljevskog društva, iako se uopšte nije razumeo u nauku.

Kasnije su poboljšane tehnike brušenja sočiva omogućile povećanje rezoluciju složeni mikroskop (slika 95, B). Ovaj izraz se odnosi na sposobnost mikroskopa da stvori jasnu odvojenu sliku dvije tačke na objektu. Jednostavno rečeno, ovo najmanjih dimenzija predmet koji se može vidjeti pod mikroskopom. Sve što vidimo općenito, a posebno pod mikroskopom, odraz je svjetlosti od predmeta koji se razmatra. Ali znamo šta je svetlost elektromagnetni talas, koji ima takve kvalitete kao što su frekvencija i dužina. Osim toga, takvi valovi, kao i svi drugi, imaju svojstvo difrakcije, odnosno sposobnost savijanja oko malih objekata. Zbog difrakcije je nemoguće razlikovati objekte manje od polovine valne dužine reflektovane svjetlosti pod mikroskopom. Podsjetimo da je talasna dužina elektromagnetno zračenje u vidljivom dijelu spektra je otprilike 400 do 700 nm. To znači da nam tradicionalni optički mikroskopi, koji koriste vidljivu svjetlost kao izvor osvjetljenja, mogu omogućiti da vidimo objekte koji su najmanje ove veličine (slika 96). Dakle, maksimalno povećanje koje se može postići uz njihovu pomoć ne može biti veće od 2000.

Da bi se povećala rezolucija, potrebno je da se predmet koji se razmatra osvetli zračenjem čija je talasna dužina kraća od talasne dužine vidljive svetlosti.

Rice. 96. Oko vretenca, vidljivo kada se posmatra golim okom (A) i pod mikroskopom (B)

Rice. 97. Galilejev teleskop.

Ispostavilo se da su elektroni takvo zračenje. Početkom XX veka. ustanovljeno je da se elektron može posmatrati ne samo kao čestica, već i kao zračenje, sa talasnom dužinom u opsegu rendgenskih zraka. A budući da elektroni, za razliku od svjetlosti, imaju i električni naboj, njihovi zraci se mogu fokusirati pomoću magnetnih sočiva. Na osnovu ovih ideja, 1931. godine počinje razvoj elektronski mikroskop, omogućavajući dobijanje slike objekata sa povećanjem do milion puta (slika 95, B). U budućnosti se tehnika stvaranja mikroskopa stalno poboljšavala, a sada moderni mikroskopi omogućavaju da se vide čak i pojedinačni atomi.

Proučavanje objekata koji se nalaze na velikim udaljenostima od Zemlje i koji pripadaju mega svijetu započelo je pronalaskom teleskop(Sl. 97). Teleskopu je prethodila špijunska stakla ili, kako su ga zvali, nišan, koji je bio u upotrebi od početka 17. veka. Međutim, nije postao široko rasprostranjen sve do trenutka kada je pao u ruke Galileja. On je poboljšao ovaj uređaj i prvi put 1609. godine pogodio je da ovu cijev usmjeri prema nebu, pretvarajući je na taj način u teleskop. Iako je Galileov uređaj bio prilično primitivan, naučnik je za nekoliko godina uspio povećati njegovu moć povećanja sa tri na trideset dva puta, što mu je omogućilo niz važnih otkrića. Više detalja o kasnijim poboljšanjima teleskopa i istraživanjima provedenim uz njihovu pomoć bit će riječi u sljedećem poglavlju. A sada ćemo nastaviti da se upoznajemo sa strukturom mikrosvijeta.

Čovjek je dugo živio okružen nevidljivim organizmima. Stalno suočeni s proizvodima njihove vitalne aktivnosti. Pravio je vino, sirće, pekao hleb i još mnogo toga. Bolovao od bolesti uzrokovanih ovim organizmima. Nesvjesni njihovog postojanja. Uostalom, njihove su veličine toliko male da su nevidljive. ljudsko oko.
Čak iu starom Babilonu pokušavali su da prošire ljudske sposobnosti. Prilikom iskopavanja pronađena su bikonveksna sočiva. Danas najjednostavniji optički instrumenti. Bio je to korak u mikrokosmos. Kasnije, u 16. i 17. veku, zahvaljujući razvoju astronomije, nastaju teleskopi. Uočeno je da ako se sočiva postave obrnuto, mogu se vidjeti vrlo mali predmeti. Znajući to, G. Galileo je 1610. godine stvorio mikroskop.
Kasnije je fizičar i pronalazač R. Hooke konstruisao mikroskop od dva bikonveksna sočiva. Dao je povećanje od 30 puta. Kada je pregledao komad plute, vidio je ćelije. Nakon toga, on ih je nazvao ćelijama. Sva daljnja proučavanja mikrosvijeta bila su povezana sa usavršavanjem mikroskopa.
Anthony van Leeuwenhoek dao je veliki doprinos proučavanju mikroorganizama. U početku ga je zanimala struktura lanenih vlakana. Za njihovo razmatranje, uglancao je nekoliko grubih sočiva. U budućnosti se zainteresovao za ovaj rad. Počeo je poboljšavati sočiva. Nazvao ih je "mikroskopija". Svoje jedine bikonveksne naočare umetnuo je u okvir od srebra ili mesinga. Izgledali su kao moderna povećala. Kasnije je napravio mikroskop sa osvetljenjem. Njihove sposobnosti uveličavanja bile su najveće u tom periodu. Povećan za 200-270 puta. Pošto je bio prirodno radoznao, pregledao je sve: krv, plak, pljuvačku i još mnogo toga. Zbog svog rada primljen je u Kraljevsko društvo u Londonu. Došao je do zaključka da je sve okolo naseljeno malim organizmima. Po njegovom mišljenju, bili su raspoređeni kao životinje. Poznato je da ga je Petar prvi posjetio i donio prvi mikroskop u Rusiju. U budućnosti su se, prema njegovom modelu, proizvodili u Rusiji.
Razvoj nauke zahtevao je komplikacije uređaji za uvećanje. A 1863. godine pojavila se polarizacija. Od 1931. vrijeme je elektronski mikroskopi. Bio je mnogo snažniji od svjetlosti. Njegove mogućnosti su omogućile razmatranje ne samo ćelije, već i njenih organela. Počelo je vrijeme razvoja histologije (nauke o tkivima) i citologije (nauke o ćeliji). Kasnije je njen tvorac E. Ruska dobio Nobelovu nagradu.
Poboljšanje elektronskog mikroskopa dovelo je do stvaranja laserskog uređaja. Zasnovan je na laserskom snopu. To dovodi do činjenice da je postalo moguće razmatrati u dubljim slojevima. Njegova modernizacija dovela je do stvaranja laserskog rendgenskog mikroskopa. Danas, uz pomoć uređaja za uvećanje, možete ne samo vidjeti mikrokosmos, već i slikati. Napravite 3D projekciju. Ako u prvim fazama stvaranja povećala, njihove veličine nisu bile velike. Moderna oprema nije samo velika, već vrlo velike veličine. Istovremeno su postali dostupniji. Mogu se kupiti za ličnu upotrebu.
Stvaranje mikroskopa i njegovo dalje usavršavanje omogućili su razvoj mnogih nauka. Prva od njih bila je mikrobiologija. Koristi se u mnogim srodnim disciplinama: medicini, botanici, geologiji, hemiji, entomologiji (nauka o insektima), fizici i drugim. Zahvaljujući njemu došlo je do velikog broja naučnih otkrića. Postalo je moguće razumjeti mehanizam mnogih procesa. Naučite se nositi s njima opasne bolesti koje izazivaju mikroorganizmi.

Otkriće Galilea Galileja

Jednom je Galileo izgradio vrlo dugo spyglass. To se dogodilo tokom dana. Kada je završio, uperio je trubu u prozor da testira čistoću sočiva na svetlosti. Držeći se za okular, Galileo je bio zaprepašten: neka vrsta sive pjenušave mase zauzela je cijelo vidno polje. Lula se malo zaljuljala i naučnik je ugledao ogromnu glavu sa ispupčenim crnim očima sa strane. Čudovište je imalo crni torzo zelene boje, šest iskrivljenih nogu... Pa, to je... muva! Skidajući lulu s oka, Galileo se uvjerio da muva zaista sjedi na prozorskoj dasci.

Tako je rođen mikroskop - uređaj koji se sastoji od dva sočiva za povećanje slike malih objekata. Ime je dobila - "microscopium" - od člana "Academia dei linchei" ("Akademije očiju risa")

I. Faber 1625. Bilo je to naučno društvo koje je, između ostalog, odobravalo i podržavalo upotrebu optičkih instrumenata u nauci.

I sam Galileo je 1624. u mikroskop ubacio kraća fokusna (konveksnija) sočiva, zbog čega je cijev postala kraća.

Robert Hooke

Sljedeća stranica u historiji mikroskopa povezana je s imenom Roberta Hookea. Bio je veoma darovit čovek i talentovan naučnik. Nakon što je 1657. diplomirao na Oksfordskom univerzitetu, Hooke je postao asistent Roberta Boylea. Bila je to odlična škola za jednog od najvećih naučnika tog vremena. Godine 1663, Hooke je već radio kao sekretar i demonstrator eksperimenata Engleskog kraljevskog društva (Akademija nauka). Kada se saznalo za mikroskop, Huku je naloženo da izvrši zapažanja na ovom uređaju. Mikroskop majstora Drebbela koji mu je bio na raspolaganju bila je polumetarska pozlaćena cijev, smještena strogo okomito. Morao sam da radim u neudobnom položaju - savijen.

Robert Hooke

Prije svega, Hooke je napravio cijev - cijev - nagnutu. Kako ne bi ovisio o sunčanim danima, kojih u Engleskoj ima malo, ispred uređaja je ugradio uljanicu originalnog dizajna. Međutim, sunce je i dalje sijalo mnogo jače. Stoga je došla ideja da se pojačaju zraci svjetlosti iz lampe, da se koncentriše. Tako se pojavio sljedeći Hookeov izum - velika staklena kugla napunjena vodom, a iza nje specijalno sočivo. Takve optički sistem povećao svjetlinu osvjetljenja stotinama puta.

Robert Hooke

Kada je mikroskop bio spreman, Huk je počeo da posmatra. Njihove rezultate opisao je u svojoj knjizi Mikrografija, objavljenoj 1665. Tokom 300 godina, preštampana je na desetine puta. Osim opisa, sadržavao je i divne ilustracije - gravure samog Hookea.

Otkriće ćelije R. Hookea

Od posebnog interesa u njemu je zapažanje br. 17 - "O šematizmu, ili strukturi plute i o ćelijama i porama nekih drugih praznih tijela." Hooke opisuje dio obične plute na sljedeći način: „Sva je perforirana i porozna, poput saća, ali su mu pore nepravilnog oblika i u tom pogledu liči na saće... Dalje, ove pore, ili ćelije, nisu duboke, već se sastoje od mnogo ćelija odvojenih pregradama” .

U ovom zapažanju, riječ "ćelija" je upečatljiva. Tako je Hooke nazvao ono što se danas zove ćelije, na primjer, biljne ćelije. U to vreme ljudi nisu imali pojma o tome. Huk ih je prvi posmatrao i dao im ime koje im je zauvek ostalo. Bilo je to otkriće od velike važnosti.

Anthony van Leeuwenhoek

Ubrzo nakon Hookea, Holanđanin Anthony van Lsvenhoek počeo je provoditi svoja zapažanja. Bilo je

zanimljiva ličnost - trgovao je tkaninama i kišobranima, ali nije stekao nikakvo naučno obrazovanje. Ali imao je radoznalog uma, zapažanja, upornosti i savjesnosti. Sočiva, koja je sam polirao, povećavala su predmet za 200-300 puta, odnosno 60 puta bolje od tada korištenih instrumenata. Sva svoja zapažanja iznio je u pismima koja je pažljivo slao Kraljevskom društvu u Londonu. U jednom od svojih pisama najavio je otkriće najmanjih živih bića - animalcules, kako ih je nazvao Leeuwenhoek. Ispostavilo se da su prisutni svuda - u zemlji, biljkama, tijelu životinja. Ovaj događaj je revolucionirao nauku – otkriveni su mikroorganizmi.

Anthony van Leeuwenhoek

Godine 1698. Anthony van Leeuwenhoek se sastao s ruskim carem Petrom I i pokazao mu svoj mikroskop i životinju. Cara je toliko zanimalo sve što je vidio i što mu je holandski naučnik objasnio da je kupio mikroskope od holandskih majstora za Rusiju. Mogu se vidjeti u Kunstkameri u Sankt Peterburgu.

optička mikroskopija

Teorija snimanja sa sočivima može se predstaviti u terminima geometrijske ili fizičke optike. geometrijska optika dobro objašnjava fokusiranje i aberaciju, ali da bismo razumjeli zašto slika nije sasvim jasna i kako se dobija kontrast, potrebno je uključiti fizičku optiku. U geometrijskoj optici postoje dva pravila koja treba imati na umu: 1) svjetlost putuje pravolinijski i 2) snop odstupa od prave linije (prelama se) na granici između dva prozirna medija.

Objektiv

Objektivi mikroskopa su obično pažljivo standardizovani za NA uvećanje. Generalno, NA se povećava sa smanjenjem žižne daljine, budući da se uvećanje povećava sa smanjenjem prečnika sočiva.

Okular

Okulari Glavna funkcija okulara je prenošenje slike od sočiva do oka. Postoje različiti sistemi okulara: Ramsden, Huygens, Kellner i kompenzacijski. Prve tri vrste su zamjenjive i razlikuju se samo po načinu primjene mreža, pokazivača i drugih referentnih tačaka. Kompenzacijski okular je dizajniran da ispravi hromatsku aberaciju.

Podešavanje mikroskopa

Za pripremu mikroskopa za rad potrebno je izvršiti sledeće podešavanje: 1) izvor svetlosti i sve njegove komponente moraju biti centrirani duž optičke ose uređaja; 2) sočivo treba fokusirati i 3) treba podesiti osvetljenje. U većini konvencionalnih (standardnih) mikroskopa, kondenzator, objektiv i okular su koaksijalni, tako da samo izvor svjetlosti treba biti centriran. Ovo se postiže fokusiranjem na stakalcu mikroskopa, uklanjanjem okulara i pomeranjem izvora svetlosti pomoću zavrtnja za podešavanje sve dok svetlost (kada se gleda kroz cev) ne bude u centru objektiva. Ako je instalacija također centrirana na kondenzatoru, tada se kondenzator prvo uklanja, izvor svjetlosti se centrira kao što je gore opisano, zatim se kondenzator postavlja na svoje mjesto i centrira na izvor svjetlosti pomoću vijka za podešavanje. Kondenzator se zatim fokusira na objekt radi kritičnog osvjetljenja.Da bi se izbjegao efekte raspršene i reflektirane svjetlosti, zaustavljanje polja treba smanjiti tako da samo objekt bude osvijetljen. Ako intenzitet osvjetljenja ometa udobno promatranje, onda se može smanjiti. Da bi se smanjio intenzitet, ni u kom slučaju ne treba mijenjati otvore; za to se ispred izvora svjetlosti ili uvode neutralni gusti filteri, ili se napon koji se dovodi na izvor smanjuje.

Kontrast

Da bi objekat bio vidljiv, njegova slika mora se razlikovati po intenzitetu od okolne pozadine. Razlika u intenzitetu objekta i pozadine naziva se kontrast. Nažalost, većina bioloških uzoraka (ćelije i njihove komponente) su transparentni, odnosno njihov kontrast je blizu nule. U prošlosti, da bi se riješio ovaj problem, uzorci su bojeni dodavanjem obojenih tvari koje su reagirale s određenim komponentama stanica.

Priprema mikropreparata

Rezanje uzoraka U pravilu je debljina komada materijala prevelika da kroz njih prođe dovoljno svjetla za pregled pod mikroskopom. Obično je potrebno odrezati vrlo tanak sloj materijala koji se proučava, odnosno pripremiti presjeke. Presjeci se mogu napraviti žiletom ili mikrotomom. Ručni rezovi se pripremaju oštrim brijačem. Za rad na konvencionalnom mikroskopu, rezovi bi trebali biti debeli 8-12 mikrona. Tkanina je pričvršćena između dva komada jezgre bazge. Brijač se navlaži tečnošću u kojoj je krpa pohranjena; rez se vrši kroz bazgu i tkaninu, pri čemu se žilet drži vodoravno i pomiče ga prema sebi laganim kliznim pokretom, usmjerenim blago pod uglom. Nakon što ste brzo napravili nekoliko rezova, trebali biste odabrati najtanji koji sadrži karakteristične dijelove tkiva. Na mikrotomu se može napraviti odsjek tkiva uronjenog u određeni medij. Za svjetlosni mikroskop, sekcije debljine nekoliko mikrometara mogu se napraviti od tkiva ugrađenog u parafin pomoću posebnog čeličnog noža. Izuzetno tanki rezovi (20-100 nm) se prave na ultratomu za elektronski mikroskop. U tom slučaju je potreban dijamantski ili stakleni nož. Sekcije za svetlosni mikroskop mogu se pripremiti bez ulivanja materijala u medijum; za to se koristi mikrotom za zamrzavanje. Tokom pripreme smrznutog dijela, uzorak se drži u smrznutom čvrstom stanju.

Protozoe pod mikroskopom

Mnoge protozoe možete vidjeti vlastitim očima u vidnom polju pod mikroskopom u bilo koje doba godine. Da bismo imali žive protozoe za posmatranje, potrebno je unapred pripremiti hranljivu podlogu u kojoj bi se mogle dugo razvijati. Da biste to učinili, sloj (debljine 2 cm) nasjeckanog lišća ili praha sijena stavlja se u 2-3 staklene posude, a na vrh se sipa kišnica ili voda iz slavine (13 tegli). Banke su prekrivene staklom i postavljene na prozor, zasjenjenje od direktnog sunčeve zrake. Nakon 3-4 dana preliju se vodom uzetom iz stajaće akumulacije (jezerce, jarke), na čijem dnu je trula vegetacija (trava, lišće, granje). Uz vodu, također bi trebali zgrabiti malo mulja sa dna. Nakon nekoliko dana u posudama će se pojaviti film koji daje metalni sjaj. Gledajući kapljice vode pod mikroskopom, možete vidjeti koje vrste protozoa su bogate vodom iz limenki. Ovim uzgojem prvo se pojavljuju protozoe različite vrste onda male trepavice ameba i, na kraju (nakon 15 dana), cilije-cipele.

Analiza krvi

Mikroskop je dugo bio nezamjenjiv pomoćnik čovjeka u mnogim područjima. U sočivu uređaja možete vidjeti ono što nije vidljivo golim okom. Zanimljiv predmet za istraživanje je krv. Pod mikroskopom možete vidjeti glavne elemente sastava ljudske krvi: plazmu i oblikovani elementi.

Po prvi put je sastav ljudske krvi proučavao italijanski doktor Marcello Malpighi. Zamijenio je oblikovane elemente koji plutaju u plazmi za masne kuglice. Krvne ćelije su više puta pozivane baloni, zatim životinje, pogrešno ih smatrajući racionalnim bićima. Termin "krvne ćelije" ili "krvne kugle" je u naučnu upotrebu uveo Anthony Leeuwenhoek. Krv pod mikroskopom je svojevrsno ogledalo stanja ljudskog tijela.

AT savremeni svet Mikroskop se smatra nezamjenjivim optičkim uređajem. Bez toga je teško zamisliti ovakva područja ljudska aktivnost poput biologije, medicine, hemije, istraživanja svemira, Genetski inženjering.


Mikroskopi se koriste za proučavanje širokog spektra objekata i omogućavaju nam da vidimo veoma detaljne strukture koje su nevidljive golim okom. Kome čovječanstvo duguje pojavu ovog korisnog uređaja? Ko je izumio mikroskop i kada?

Kada se pojavio prvi mikroskop?

Istorija uređaja vuče korijene iz davnih vremena. Sposobnost zakrivljenih površina da reflektuju i prelamaju sunčevu svetlost primetio je istraživač Euklid još u 3. veku pre nove ere. U svojim radovima, naučnik je pronašao objašnjenje za vizuelno povećanje objekata, ali tada njegovo otkriće nije našlo praktičnu primenu.

Najranije informacije o mikroskopima datiraju još od XVIII vijek. Godine 1590. holandski majstor Zachary Jansen stavio je dva sočiva od naočara u jednu cijev i mogao je vidjeti objekte uvećane od 5 do 10 puta.


Kasnije je poznati istraživač Galileo Galilei izumio teleskop i skrenuo pažnju na zanimljivu osobinu: ako se jako razmakne, mali objekti se mogu značajno povećati.

Ko je napravio prvi model optičkog uređaja?

Pravi naučni i tehnološki proboj u razvoju mikroskopa dogodio se u 17. veku. Godine 1619. holandski pronalazač Kornelijus Drebel izumeo je mikroskop sa konveksnim sočivima, a krajem veka drugi Holanđanin, Kristijan Hajgens, predstavio je svoj model u kome su se mogli podešavati okulari.

Napredniji uređaj izumio je izumitelj Anthony Van Leeuwenhoek, koji je stvorio uređaj s jednim velikim sočivom. Tokom narednih stoljeće i po, ovaj proizvod je dao najvišeg kvaliteta slike, zbog čega se Leeuwenhoek često naziva izumiteljem mikroskopa.

Ko je izumio prvi složeni mikroskop?

Postoji mišljenje da optički uređaj nije izumio Leeuwenhoek, već Robert Hooke, koji je 1661. godine poboljšao Huygensov model dodajući mu dodatno sočivo. Nastala vrsta uređaja postala je jedna od najpopularnijih u naučnoj zajednici i bila je u širokoj upotrebi do sredine 18. veka.


U budućnosti su mnogi pronalazači uložili svoju ruku u razvoj mikroskopa. Godine 1863. Henry Sorby je osmislio polarizacijski uređaj koji je omogućio proučavanje, a 1870-ih Ernst Abbe je razvio teoriju mikroskopa i otkrio bezdimenzionalnu količinu "Abbeov broj", što je doprinijelo proizvodnji naprednije optičke opreme. .

Ko je izumitelj elektronskog mikroskopa?

1931. godine naučnik Robert Rudenberg je patentirao novi uređaj, koji bi mogao uvećavati objekte pomoću snopa elektrona. Uređaj je nazvan elektronski mikroskop i našao je široku primenu u mnogim naukama zbog svoje visoke rezolucije, hiljadama puta veće od konvencionalne optike.

Godinu dana kasnije, Ernst Ruska je stvorio prototip modernog elektronskog uređaja, za šta je i nagrađen nobelova nagrada. Već kasnih 1930-ih njegov izum je počeo da se široko koristi naučno istraživanje. Istovremeno, Siemens je počeo proizvoditi elektronske mikroskope za komercijalnu upotrebu.

Ko je autor nanoskopa?

Najinovativniji tip optičkog mikroskopa do sada je nanoskop, koji je 2006. razvila grupa naučnika predvođena njemačkim pronalazačem Stefanom Helom.


Novi uređaj omogućava ne samo prevazilaženje barijere Abbeovog broja, već pruža i mogućnost posmatranja objekata dimenzija 10 nanometara ili manje. Osim toga, uređaj pruža visokokvalitetne trodimenzionalne slike objekata, što je ranije bilo nedostupno konvencionalnim mikroskopima.

Istorija stvaranja prvog mikroskopa puna je tajni i nagađanja. Čak ni njegovog pronalazača nije tako lako imenovati. Ali pouzdano je poznato da prvi zapisi o mikroskopu datiraju iz 1595. godine. Nose ime Zacharias Jansen, sin holandskog proizvođača naočara Hansa Jansena.

Zachary je odrastao kao radoznao dječak i provodio je mnogo vremena u očevoj radionici. Jednom je, u odsustvu oca, napravio neobičnu cijev od metalnog cilindra i komadića stakla. Njegova posebnost bila je u tome što su se okolni objekti, posmatrani kroz njega, povećavali u veličini, postajali mnogo bliži i činilo se da su na dohvat ruke. Dječak je pokušao da gleda predmete kroz drugi kraj cijevi. Zamislite njegovo iznenađenje kada ih je ugledao male i veoma udaljene.

Zakhary je ispričao ocu o svom neobičnom iskustvu, koji je svog sina na sve moguće načine ohrabrivao na ovom putu. Hans Jansen je, ne znajući, poboljšao "magičnu" cijev - zamijenio je metalni cilindar sistemom cijevi koje su se mogle sklopiti jedna u drugu. Sada je ispitivanje objekata postalo još zanimljivije, jer su postali jasniji i veći. Zahvaljujući promjeni dužine cijevi, bilo je moguće zumirati ili umanjiti sliku, ispitati male detalje, vidjeti ono što je ranije bilo nemoguće vidjeti nikakvim naočalama.

Tako je kao rezultat dječje zabave došlo do povijesnog otkrića - stvoren je prvi mikroskop, a čovječanstvo je dobilo priliku da se upozna sa novim, do sada neviđenim svijetom - svijetom mikroskopskih stvorenja. I iako je povećanje mikroskopa bilo samo od 3 do 10 puta, ovo je bilo najveće otkriće po svom značaju!

Postepeno se glasina o povećalu proširila daleko izvan granica Holandije i stigla do Italije, gdje je Galileo Galilei živio i predavao astronomiju na univerzitetu u gradu Padovi. Vrlo brzo je shvatio prednosti novog izuma i na osnovu toga kreirao vlastitu cijev za uvećanje. Nešto kasnije, u svom ličnom laboratoriju, Galileo Galilei je pokrenuo proizvodnju jednostavnih mikroskopa.

Kako je vrijeme odmicalo, 1648. godine u Holandiji je došlo do poznanstva s mikroskopom od budućeg osnivača naučne mikroskopije, Anthonyja van Leeuwenhoeka. Ovaj uređaj je toliko zarobio mladog Leeuwenhoeka da je on slobodno vrijeme počeo se posvetiti proučavanju naučnih radova posvećenih proučavanju mikrosvijeta. Paralelno s čitanjem knjiga, mladi Leeuwenhoek je savladao profesiju brusilice sočiva, što mu je kasnije omogućilo da stvori vlastiti mikroskop s povećanjem do 500 puta. Uz njegovu pomoć napravio je veliki broj značajnih otkrića. Na primjer, bio je prvi koji je opisao bakterije i cilijate, otkrio i nacrtao crvena krvna zrnca - eritrocite, vlakna očne leće, mišićna vlakna i stanice kože.

Istovremeno sa Leeuwenhoekom, još jedan veliki naučnik koji je dao ogroman doprinos mikroskopiji, Englez Robert Hooke, radio je na poboljšanju mikroskopa. Ne samo da je dizajnirao mikroskopski model drugačiji od drugih, već je i pažljivo proučavao strukturu biljnih ćelija i nekih životinja, skicirao njihovu strukturu. U njegovom naučni rad pod naslovom "Mikrografija" Hooke je dao Detaljan opis struktura ćelija bazge, šargarepe, kopra, oka muhe, pčelinjeg krila, larve komaraca i još mnogo toga. Inače, upravo je Hooke uveo pojam "ćelija" i dao mu naučnu definiciju.

Kako se čovječanstvo razvijalo, struktura mikroskopa je postajala sve složenija i poboljšana, pojavile su se nove vrste mikroskopa, sa većim uvećanjem i poboljšanim kvalitetom slike. Do danas postoji veliki izbor mikroskopa - optički, elektronski, skenirajuća sonda, rendgenski. Svi su dizajnirani da uvećavaju mikroskopske objekte i proučavaju ih do detalja, ali su neuporedivo jači i svestraniji od svjetlosnih mikroskopa.