Mikroskop to wyjątkowe urządzenie zaprojektowane do powiększania mikroobrazów i mierzenia wielkości obiektów lub formacji strukturalnych obserwowanych przez soczewkę. Ten rozwój jest niesamowity, a znaczenie wynalezienia mikroskopu jest niezwykle duże, ponieważ bez niego niektóre dziedziny współczesnej nauki nie istniałyby. I stąd bardziej szczegółowo.
Mikroskop to urządzenie powiązane z teleskopem, które jest używane do zupełnie innych celów. Dzięki niemu można zastanowić się nad strukturą obiektów niewidocznych dla oka. Pozwala określić parametry morfologiczne mikroformacji, a także ocenić ich położenie wolumetryczne. Dlatego trudno sobie nawet wyobrazić, jakie znaczenie miał wynalazek mikroskopu i jak jego wygląd wpłynął na rozwój nauki.
Historia mikroskopu i optyki
Dziś trudno powiedzieć, kto pierwszy wynalazł mikroskop. Prawdopodobnie ta kwestia będzie również szeroko dyskutowana, podobnie jak stworzenie kuszy. Jednak w przeciwieństwie do broni, wynalazek mikroskopu faktycznie miał miejsce w Europie. Przez kogo dokładnie nie wiadomo. Prawdopodobieństwo, że odkrywcą urządzenia był holenderski producent okularów Hans Jansen, jest dość duże. Jego syn Zachary Jansen twierdził w 1590 roku, że on i jego ojciec zbudowali mikroskop.
Ale już w 1609 roku pojawił się inny mechanizm, który stworzył Galileo Galilei. Nazwał go occhiolino i zaprezentował publicznie w National Academy dei Lincei. Dowodem na to, że już wtedy można było używać mikroskopu, jest znak na pieczęci papieża Urbana III. Uważa się, że jest to modyfikacja obrazu uzyskanego pod mikroskopem. Mikroskop świetlny (kompozytowy) Galileo Galilei składał się z jednej soczewki wypukłej i jednej soczewki wklęsłej.
Ulepszanie i wdrażanie
Już 10 lat po wynalezieniu Galileusza, Cornelius Drebbel tworzy złożony mikroskop z dwoma wypukłymi soczewkami. A później, to znaczy pod koniec XVII wieku, Christian Huygens opracował system okularów z dwoma soczewkami. Nadal są produkowane, chociaż brakuje im szerokiego pola widzenia. Ale co ważniejsze, przy pomocy takiego mikroskopu w 1665 r. Robert Hooke przeprowadził badanie kawałka dębu korkowego, w którym naukowiec zobaczył tak zwane plastry miodu. Efektem eksperymentu było wprowadzenie pojęcia „komórka”.
Inny ojciec mikroskopu - Anthony van Leeuwenhoek - tylko go wymyślił, ale zdołał przyciągnąć uwagę biologów do urządzenia. Oraz poTo pokazało, jak ważne dla nauki było wynalezienie mikroskopu, ponieważ umożliwiło rozwój mikrobiologii. Prawdopodobnie wspomniane urządzenie znacznie przyspieszyło rozwój nauk przyrodniczych, ponieważ dopóki człowiek nie zobaczył drobnoustrojów, wierzył, że choroby rodzą się z nieczystości. A nauka została zdominowana przez koncepcje alchemii i witalistyczne teorie istnienia żywych i spontanicznego generowania życia.
Mikroskop Leuwenhoek
Wynalezienie mikroskopu to wyjątkowe wydarzenie w nauce średniowiecza, ponieważ dzięki urządzeniu udało się znaleźć wiele nowych tematów do naukowej dyskusji. Co więcej, wiele teorii zostało zniszczonych przez mikroskopię. I to jest wielka zasługa Anthony'ego van Leeuwenhoeka. Udało mu się ulepszyć mikroskop tak, aby umożliwiał szczegółowe obejrzenie komórek. A jeśli rozważymy tę kwestię w tym kontekście, to Leeuwenhoek jest rzeczywiście ojcem tego typu mikroskopu.
Struktura instrumentu
Sam mikroskop świetlny Levenhoek był płytą z soczewką zdolną do zwielokrotnienia rozważanych obiektów. Ta płyta z obiektywem miała statyw. Przez to została zamontowana na poziomym stole. Kierując soczewkę na światło i umieszczając badany materiał między nią a płomieniem świecy, można było zobaczyć komórki bakteryjne. Ponadto pierwszym materiałem, który zbadał Anthony van Leeuwenhoek, była płytka nazębna. Naukowiec widział w nim wiele stworzeń, których jeszcze nie potrafił nazwać.
Wyjątkowość mikroskopu Leeuwenhoeka jest niesamowita. Dostępne wówczas modele kompozytowe nie zapewniały wysokiej jakości obrazu. Co więcej, obecność dwóch soczewek tylko pogorszyła wady. Dlatego zajęło ponad 150 lat, zanim mikroskopy złożone, pierwotnie opracowane przez Galileo i Drebbel, dały taką samą jakość obrazu jak urządzenie Leeuwenhoeka. Sam Anthony van Leeuwenhoek wciąż nie jest uważany za ojca mikroskopu, ale słusznie jest uznawany za mistrza mikroskopii materiałów i komórek rodzimych.
Wynalezienie i udoskonalenie soczewek
Sama koncepcja soczewki istniała już w starożytnym Rzymie i Grecji. Na przykład w Grecji za pomocą wypukłego szkła można było rozpalić ogień. A w Rzymie od dawna zauważa się właściwości naczyń szklanych wypełnionych wodą. Pozwalały powiększać obrazy, choć nie wielokrotnie. Dalszy rozwój obiektywów nie jest znany, choć oczywiste jest, że postęp nie mógł stać w miejscu.
Wiadomo, że w XVI wieku w Wenecji weszło w życie używanie okularów. Potwierdzają to fakty o dostępności szlifierek do szkła, które umożliwiły uzyskanie soczewek. Były też rysunki urządzeń optycznych, którymi są lustra i soczewki. Autorstwo tych prac należy do Leonarda da Vinci. Ale jeszcze wcześniej ludzie pracowali z lupami: w 1268 roku Roger Bacon przedstawił pomysł stworzenia teleskopu. Został później wdrożony.
Oczywiście autorstwo obiektywu nie należało do nikogo. Ale było to obserwowane do momentu, gdy Carl Friedrich Zeiss zajął się optyką. W 1847 rozpoczął produkcję mikroskopów. Jego firma stała się wówczas liderem w rozwoju okularów optycznych. Istnieje do dziś, pozostając głównymbranże. Współpracują z nim wszystkie firmy produkujące aparaty fotograficzne i wideo, celowniki optyczne, dalmierze, lunety i inne urządzenia.
Poprawa mikroskopii
Historia wynalezienia mikroskopu jest niesamowita, gdy się ją szczegółowo zbada. Ale nie mniej interesująca jest historia dalszego doskonalenia mikroskopii. Zaczęły pojawiać się nowe typy mikroskopów, a myśl naukowa, która je zrodziła, pogrążała się coraz głębiej. Teraz celem naukowca było nie tylko badanie drobnoustrojów, ale także rozważenie mniejszych składników. Są molekułami i atomami. Już w XIX wieku można je było badać za pomocą rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej. Ale nauka wymagała więcej.
Więc już w 1863 roku badacz Henry Clifton Sorby opracował mikroskop polaryzacyjny do badania meteorytów. A w 1863 roku Ernst Abbe opracował teorię mikroskopu. Został z powodzeniem zastosowany w produkcji Carla Zeissa. Jego firma stała się w ten sposób uznanym liderem w branży optycznej.
Ale wkrótce nadszedł rok 1931 - czas powstania mikroskopu elektronowego. Stała się nowym rodzajem aparatury, która pozwala widzieć znacznie więcej niż światło. W nim do transmisji nie użyto fotonów i nie spolaryzowanego światła, ale elektronów - cząstek znacznie mniejszych niż najprostsze jony. Dopiero wynalezienie mikroskopu elektronowego umożliwiło rozwój histologii. Teraz naukowcy uzyskali całkowitą pewność, że ich osądy na temat komórki i jej organelli są rzeczywiście prawidłowe. Jednak dopiero w 1986 rokuErnst Ruska, twórca mikroskopu elektronowego, otrzymał Nagrodę Nobla. Ponadto już w 1938 roku James Hiller zbudował transmisyjny mikroskop elektronowy.
Najnowsze typy mikroskopów
Nauka po sukcesie wielu naukowców rozwijała się coraz szybciej. Dlatego celem, podyktowanym nową rzeczywistością, była potrzeba opracowania bardzo czułego mikroskopu. A już w 1936 roku Erwin Muller wyprodukował urządzenie do emisji polowej. A w 1951 roku wyprodukowano kolejne urządzenie - polowy mikroskop jonowy. Jego znaczenie jest ekstremalne, ponieważ pozwolił naukowcom po raz pierwszy zobaczyć atomy. Ponadto w 1955 Jerzy Nomarski opracowuje teoretyczne podstawy mikroskopii różnicowo-kontrastowej.
Ulepszanie najnowszych mikroskopów
Wynalezienie mikroskopu nie jest jeszcze sukcesem, ponieważ w zasadzie nie jest trudno sprawić, by jony lub fotony przeszły przez media biologiczne, a następnie rozważyć wynikowy obraz. Ale kwestia poprawy jakości mikroskopii była naprawdę ważna. I po tych wnioskach naukowcy stworzyli tranzytowy analizator masy, który nazwano skaningowym mikroskopem jonowym.
To urządzenie umożliwiło zeskanowanie pojedynczego atomu i uzyskanie danych o trójwymiarowej strukturze cząsteczki. W połączeniu z analizą dyfrakcji rentgenowskiej metoda ta pozwoliła na znaczne przyspieszenie procesuidentyfikacja wielu substancji występujących w przyrodzie. A już w 1981 r. Wprowadzono skaningowy mikroskop tunelowy, aw 1986 r. - mikroskop sił atomowych. 1988 to rok wynalezienia skaningowego elektrochemicznego mikroskopu tunelowego. A najnowszą i najbardziej użyteczną jest sonda siły Kelvina. Został opracowany w 1991 roku.
Ocena globalnego znaczenia wynalazku mikroskopu
Od 1665 roku, kiedy Leeuwenhoek rozpoczął obróbkę szkła i produkcję mikroskopów, branża ewoluowała i rosła w złożoności. A zastanawiając się, jakie znaczenie miało wynalezienie mikroskopu, warto zastanowić się nad głównymi osiągnięciami mikroskopii. Tak więc ta metoda umożliwiła rozważenie komórki, która była kolejnym impulsem do rozwoju biologii. Następnie urządzenie umożliwiło zobaczenie organelli komórki, co umożliwiło uformowanie wzorów struktury komórkowej.
Wtedy mikroskop umożliwił zobaczenie cząsteczki i atomu, a później naukowcy mogli zeskanować ich powierzchnię. Co więcej, nawet elektronowe chmury atomów można zobaczyć przez mikroskop. Ponieważ elektrony poruszają się z prędkością światła wokół jądra, absolutnie niemożliwe jest rozważenie tej cząstki. Mimo to należy zrozumieć, jak ważne było wynalezienie mikroskopu. Umożliwił zobaczenie czegoś nowego, czego nie widać gołym okiem. To niesamowity świat, którego badanie zbliżyło człowieka do współczesnych osiągnięć fizyki, chemii i medycyny. I jest to warte całej ciężkiej pracy.
