Prezentare pentru lecția „Instrumente de mărire”. Istoria descoperirii aparatelor de mărire

Cât de bine știi aparate de mărire? Clasa a V-a de liceu este momentul când îi cunoaștem pentru prima dată. În lecții, copiilor li se spun cele mai elementare lucruri despre dispozitivul lor și creatorii lor. Ați dori să vă aprofundați cunoștințele despre ele? Sau poate pregătești o lecție pe tema „Instrumente de mărire” (clasa a 5-a)? În orice caz, avem ceva să vă spunem.

lentile antice

Istoria descoperirilor începe în trecutul îndepărtat. O lentilă mare plan-convexă a ajuns până la noi - una dintre cele mai vechi. Diametrul său este de 55 mm și distanța focală este de aproximativ 150 mm. A fost făcut din cristal de stâncă timp de 2,5 mii de ani î.Hr. e. A fost descoperit în 1890 de G. Schliemann în timpul săpăturilor din Troia. În jur de 600-400 de ani. î.Hr e. a început să producă lentile de sticlă. Au fost descoperite în Sargon (aceasta este Mesopotamia). În Suedia în 1877 a fost găsită o lentilă dublă de 5 cm diametru, convexă pe ambele părți. Datează din anul 500 d.Hr. e. Puteți continua lista de lentile antice pe care cercetătorii le-au descoperit de mult timp. Istoria descoperirii dispozitivelor de mărire are multe fapte. În ciuda acestui fapt, se poate doar specula cu privire la modul în care au fost utilizate în acel moment.

Contribuția lui Roger Bacon

Oamenii de știință moderni s-au familiarizat cu o descriere amănunțită a lentilelor făcută de Roger Bacon (ani de viață - 1214-1294). A absolvit Universitatea Oxford și, de asemenea, a devenit faimos ca gânditor și om de știință proeminent. Lentilele, conform lucrării sale, au fost folosite pentru a mări imaginea. Din traducerea unui fragment al lucrării, rezultă că Bacon a putut descrie corect efectul lentilelor care au servit drept teleobiectiv invers (vorbim despre descrierea unui tub optic monocomponent).

Meritul lui Galileo Galilei

Istoria descoperirii aparatelor de mărire este de neconceput fără numele acestui om. La aproximativ 300 de ani de la moartea lui Bacon, Galileo Galilei, un celebru om de știință din Italia, a creat o țeavă similară. Nu a fost cu trei, ci cu două componente. Practic, un „peer” al acestuia este un microscop. Este în general acceptat că el își datorează înfățișarea lui Galileo. Galileo a despărțit telescopul și a observat că obiectele mici în această stare pot fi bine mărite. D. Viviani confirmă că Galileo a fost cel care a inventat microscopul. Viviani, apropo, a scris o biografie a acestui om de știință italian.

Un eveniment important pentru știință a fost descoperirea instrumentelor de mărire în 1625. Atunci Faber, membru al Academiei Romane, a folosit pentru prima dată termenul „microscop” în legătură cu invenția făcută de Galileo.

Ceea ce a fost creat de Drebel și Alkmar, dezvoltarea lui Tore și Hooke

Istoria descoperirii microscopului continuă cu lucrările lui K. Drebel și Alkmar. Acești oameni de știință olandezi au proiectat un dispozitiv care consta din două lentile convexe. Din acest motiv, imaginea obiectului care a fost vizualizat sub el a fost prezentată cu susul în jos. Acest microscop compus, care avea un ocular biconvex sau plano-convex, precum și un obiectiv biconvex, este considerat precursorul microscoapelor compuse ulterioare (unul dintre ele este prezentat în fotografia de mai jos).

Italianul Tore în jurul anului 1660 a făcut lupe sferice din picături de sticlă înghețate. Istoria descoperirii microscopului este de neconceput fără acest nume, deoarece lupele create de italian au făcut posibilă mărirea obiectelor de o mie și jumătate de ori.

Alt nume îți spune ceva - Robert Hooke? Acest om de știință englez a adus o mare contribuție la descoperirea instrumentelor de mărire. Robert Hooke le-a îmbunătățit atât de mult încât a devenit unul dintre evenimentele semnificative din istoria opticii. Diagrama microscopului lui Hooke este prezentată în fotografia de mai jos.

Datorită acestei invenții, în 1665, Robert a reușit să vadă pentru prima dată celule pe o secțiune de plută. Da, important mijloace tehnice a primit o asemenea știință precum biologia. Dispozitivele de mărire au continuat să îmbunătățească Leeuwenhoek. Să vorbim despre el.

Leeuwenhoek și realizările sale

O contribuție semnificativă la istoria dezvoltării instrumentelor de mărire a fost adusă de A. V. Leeuwenhoek, un olandez care locuia într-un oraș precum Delft. Anii vieții sale - 1632-1723. El a proiectat și a folosit în mod independent microscoape simple în cercetare (unul dintre modelele de astfel de dispozitive este prezentat mai jos), capabile să mărească de până la trei sute de ori.

Leeuwenhoek a fost cel care a compilat pentru prima dată o descriere a organismelor microscopice (inclusiv bacteriile unicelulare), pe baza observațiilor sale. În 1698, Petru I, țarul rus, a făcut o vizită acestui faimos explorator. Peter era în Olanda în acel moment și, după cum știți, era interesat de tot ce este nou. Pentru Kunstkamera sa, pe care a deschis-o la Sankt Petersburg, a achiziționat mai multe microscoape complexe și simple. Și mult mai târziu, după deschiderea Academiei de Științe, au fost puse la dispoziția acestei organizații.

Lucrări ale oamenilor de știință ruși de la Academia de Științe

Lecția „Instrumente de mărire” ar trebui să includă și o poveste despre realizările în optică ale reprezentanților țării noastre. Oamenii de știință ruși promițători, a căror activitate a fost condusă de M. V. Lomonosov, au început să folosească microscoape cumpărate de Petru I în cercetarea biologică. Și mai târziu au participat activ la îmbunătățirea lor.

Descoperirea instrumentelor de mărire a continuat în 1747. Atunci L. Euler, membru al Academiei de Științe din Sankt Petersburg (ani de viață - 1707-1783), a sugerat utilizarea unei lentile acromatice pentru un microscop. Lucrarea fundamentală a acestui om de știință în domeniul opticii geometrice este „Dioptrica”. Este format din trei volume, care au fost publicate în 1769-1771. Un nou microscop, deja acromatic, a fost lansat în 1802, după ce lucrarea lui Elinus (de asemenea, membru al Academiei de Științe din Sankt Petersburg) a fost publicată.

Un astfel de microscop la acea vreme era considerat perfect în așa măsură încât oamenii de știință nici măcar nu permiteau gândul că ar putea fi îmbunătățit. Această descoperire a făcut mult zgomot la acea vreme. Dispunerea instrumentelor de mărire a lui Elinus a fost după cum urmează. Au fost echipate cu șase lentile, a fost posibil să se schimbe ușor mărirea, distanța de la obiect la imagine s-a schimbat. În țara noastră s-a născut și a luat viață ideea unui microscop acromatic cu mărire variabilă, importantă pentru știință. Cu toate acestea, această idee nu a prins rădăcini în evoluțiile ulterioare. Schimbarea măririi instrumentului prin ajustarea lungimii tubului a fost însă o idee importantă care a adus o contribuție semnificativă la istoria dezvoltării.Astăzi, unul dintre microscoapele create de Elinus poate fi văzut la Muzeul Politehnic din Moscova, care aparține Institutului de Istorie, Științe ale Naturii și Tehnologie. Fotografia de mai jos prezintă instrumente de mărire care datează din secolul al XVIII-lea.

Îmbunătățirea în continuare a microscoapelor

J. G. Tiedemann, un optician german din Stuttgart, a început să construiască două microscoape acromatice la începutul secolului al XIX-lea. Universitatea din Derpt (azi se numeste Tartu) i-a dat bani lichizi pentru implementarea lucrărilor. În 1808, aceste dispozitive au fost lansate.

În 1807, cu un an înainte de dezvoltarea microscoapelor acromatice, Van Dale, un optician olandez, și-a publicat lucrarea. Acesta a prezentat o descriere a designului unui microscop acromatic creat de el. Istoricii vest-europeni cred că primul astfel de dispozitiv de o calitate satisfăcătoare a fost microscopul creat de acest om de știință. Cu toate acestea, din toate punctele de vedere, a fost inferior celui proiectat de Elinus. Apropo, microscoapele acromatice ale lui I. Fraunhofer, lansate în 1811, se distingeau printr-un design și mai imperfect, în comparație cu microscoapele lui Elinus.

Microscoapele rusești în secolul al XIX-lea

În prima jumătate a secolului al XIX-lea, instrumentele de lupă erau deja produse în multe locuri de pe pământ. În Rusia, producția lor a început în secolul al XVIII-lea, dar a scăzut la începutul secolului al XIX-lea. Se știe că pe la 1820 destul Calitate superioară microscoapele au fost produse de un atelier de optică situat la Universitatea din Kazan. Cu toate acestea, în Rusia nu a existat încă o dezvoltare rapidă a acestei industrii, deoarece guvernul de atunci credea că cea mai bună opțiune era cumpărarea de lupe în străinătate.

Contribuția la optică a lui Giambattista și Amici

Amici Giambattista (ani de viață - 1786-1863) - un celebru optician, astronom și botanist italian. Și-a dedicat mulți ani din viață dezvoltării microscopiei. În 1827, însuși Amici a proiectat și realizat o lentilă acromatică cu o deschidere de 0,60 și o bună corectare a aberațiilor. Același om de știință a început în 1844 experimente cu privire la utilizarea apei și a scufundării în ulei. Datorită acestora a fost lansată producția de obiective cu deschidere numerică de 1,30 și imersie în apă.

microscoape Abbe

Instrumentele de imersie în ulei cu o deschidere de 1,50 (care sunt încă utilizate astăzi) au început să fie produse datorită muncii lui Ernst Abbe, un optician german. El a inventat legea sinusurilor, cu ajutorul căreia a fost eliminată coma observată în câmpuri liniare mici. E. Abbe a continuat să dezvolte teoria formării imaginilor într-un dispozitiv de mărire. El a clarificat și problema acestor dispozitive. Abbe a fost șeful lucrării de creare a unei serii întregi de microobiective acromatice de înaltă calitate. Diafragma lor numerică a ajuns la 1,50. Aceste dispozitive au fost produse la Jena de compania „K. Zeiss” (în 1872). Aceeași companie sub conducerea lui E. Abbe a realizat 8 apocromi. Și în 1888, angajații săi au dezvoltat un apocromat, care avea o deschidere de 1,60 și avea imersie în monobromonaftalină.

Progrese majore recente în optică

Oamenii de știință ruși D. S. Rozhdestvensky și L. I. Mandelstam au dezvoltat teoria lui Ernst în lucrările lor. Un merit important al lui Rozhdestvensky a fost că a introdus conceptul de relativă incoerență a iluminării. R. Richter, angajat al companiei K. Zeiss, a dezvoltat și a primit un brevet pentru un dispozitiv special de iluminat folosit la microscop. Cu toate acestea, problema raportului optim dintre parametrii lentilelor interschimbabile și sistemul de iluminare este încă actuală și astăzi. Microscoapele autohtone de astăzi nu sunt în niciun caz inferioare în ceea ce privește performanța tehnică și parametrii optici dispozitivelor create de companii cunoscute din străinătate.

Așadar, am schițat pe scurt istoria apariției microscoapelor moderne. Când dezvoltați lecția „Instrumente de mărire” (clasa 5), ​​puteți utiliza informațiile prezentate în articol.

• Botanică
• Ecologie
• Fenologie

Aspect aparate de mărire

Microscop electronic

Lupa manuala si trepied

microscop luminos

Referință istorică

Microscoapele ușoare cu două lentile au fost inventate în secolul al XVI-lea.

În secolul al XVII-lea, olandezul Anthony van Leeuwenhoek a proiectat un microscop mai avansat, oferind o mărire de până la 270 de ori.

Și în secolul al XX-lea a fost inventat microscop electronic, mărind imaginea de zeci și sute de mii de ori.

lupă de mână

mărire

sticla (lentila)

O lupă de mână oferă o mărire de la 2 la 20 de ori.

Trepied

subiect

lupa trepied mărește

articole de 10 până la 25 de ori.

microscop luminos

lentile

subiect

Mărește imaginile obiectelor de la 56 la 800 de ori.

Uită-te la numărul de pe ocular.

Cum se determină mărirea unui microscop?

Uită-te la numărul de pe lentilă.

Cum se determină mărirea unui microscop?

Înmulțiți aceste numere. Produsul va indica mărirea pe care o oferă microscopul în prezent.

Pentru exemplul nostru, acesta este 10 x 20 = 200 de ori.

Dacă mutați lentila sau schimbați ocularul (pe microscopul prezentat, acesta poate fi rotit ușor schimbând 10 la 20), atunci mărirea se schimbă în consecință.

Tine minte asta! Este important să indicați mărirea atunci când lucrați la un obiect.

Reguli pentru lucrul cu un microscop cu lumină

1. Așezați microscopul cu un trepied spre dumneavoastră pe umărul stâng, la o distanță de 5 - 10 cm de marginea mesei.

2. Coborâți telescopul cu 1-2 mm de scenă.

3. Îndreptați lumina cu o oglindă mobilă pe scenă. Rotiți oglinda cu atenție, în timp ce vă uitați în ocular, obținând o iluminare confortabilă pentru ochi: nu „bătând”, dar nu „înnorat”.

4. Asezati pe scena vizavi de gaura din ea produs finit. Prindeți lama de sticlă cu cleme.

5. Privește în ocular cu un ochi, fără a închide sau închide celălalt.

6. În timp ce priviți în ocular, ridicați foarte încet telescopul cu șuruburile până când se obține o imagine clară.

7. După lucru, puneți microscopul înapoi în carcasă.

• Tema „Dispozitivul dispozitivelor de mărire și regulile de lucru cu acestea”
• Scopul lucrării: studierea dispozitivului de lupă și a regulilor de lucru cu acestea.
• Echipament: microscop, lupa, micropreparat

lupă de mână

mărire

sticla (lentila)

O lupă de mână mărește de _____ ori.

microscop luminos

lentile

subiect

Mărește imaginile obiectelor de la ___ la ____ ori.

CONCLUZIE :

Am studiat dispozitivul aparatelor de mărire. Lupa mea mărește de ___ ori, iar microscopul meu mărește de ___ la ___ ori.

Verifică-te!

1. Ce aparate de mărire cunoașteți?

2. Ce este o lupă și câtă mărire oferă?

3. Cum funcționează un microscop?

4. De unde știi ce mărire oferă un microscop?

Dispozitivul aparatelor de mărire și reguli lucra cu ei

Aspectul lupelor

Lupa manuala si trepied

microscop luminos

Referință istorică

Microscoapele ușoare cu două lentile au fost inventate în secolul al XVI-lea.

În secolul al XVII-lea, olandezul Anthony van Leeuwenhoek a proiectat un microscop mai avansat, oferind o mărire de până la 270 de ori.

Și în secolul al XX-lea, a fost inventat un microscop electronic care mărește imaginea de zeci și sute de mii de ori.

lupă de mână

mărire

sticla (lentila)

cadru

un stilou

Lupa de mână mărește de la 2x la 20x

Trepied

lupă

ocular

subiect

masa

trepied

oglindă

lupa trepied mărește

articole de 10 până la 25 de ori

microscop luminos

ocular

tub

lentile

subiect

masa

oglindă

șuruburi

trepied

Mărește imaginile obiectelor de la 56 la 800 de ori

Uită-te la numărul de pe ocular

Cum se determină mărirea unui microscop?

Uită-te la numărul de pe lentilă

zdrobirea ouălor şi

rizom de ferigă de ferigi

rizom de ferigă de ferigi

antera irisului

Ochiul muștei (60)

elefant (10)

Pene de Budgerigar (10)

Încălzitor pe o penă de papagal (60)

Floare de Hypericum (10)

aripa de albine

aripă de fluture

pene de pasăre (60)

Cum se determină mărirea unui microscop ?

• Înmulțiți aceste numere. Produsul va indica mărirea pe care o oferă microscopul în prezent.
• Pentru exemplul nostru, acesta este 10 x 20 = 200 de ori.
• Dacă mutați lentila sau schimbați ocularul (pe microscopul prezentat, acesta poate fi rotit ușor schimbând 10 la 20), atunci mărirea se schimbă în consecință.

Tine minte asta! Este important să indicați mărirea atunci când lucrați la un obiect.

Reguli de lucru cu microscop optic

• Așezați microscopul cu un trepied spre dumneavoastră pe umărul stâng, la o distanță de 5 - 10 cm de marginea mesei.
• Coborâți telescopul cu 1-2 mm de scenă.
• Îndreptați lumina cu o oglindă mobilă pe scenă. Rotiți oglinda cu atenție, în timp ce vă uitați în ocular, obținând o iluminare confortabilă pentru ochi: nu „bătând”, dar nu „înnorat”.

4. Puneți preparatul finit pe masa cu obiecte vizavi de gaura din ea. Prindeți lama de sticlă cu cleme.

5. Privește în ocular cu un ochi, fără a închide sau închide celălalt.

6. În timp ce priviți în ocular, ridicați foarte încet telescopul cu șuruburile până când se obține o imagine clară.

7. După lucru, puneți microscopul înapoi în carcasă.

Verifică-te!

• Ce aparate de mărire cunoașteți?
• Ce este o lupă și câtă mărire oferă?
• Cum se face un microscop?
• De unde știi ce mărire oferă un microscop?