Το μικροσκόπιο είναι μια μοναδική συσκευή σχεδιασμένη για να μεγεθύνει μικροεικόνες και να μετράει το μέγεθος των αντικειμένων ή των δομικών σχηματισμών που παρατηρούνται μέσω ενός φακού. Αυτή η εξέλιξη είναι εκπληκτική και η σημασία της εφεύρεσης του μικροσκοπίου είναι εξαιρετικά μεγάλη, γιατί χωρίς αυτό δεν θα υπήρχαν ορισμένοι τομείς της σύγχρονης επιστήμης. Και από εδώ με περισσότερες λεπτομέρειες.
Το μικροσκόπιο είναι μια συσκευή που σχετίζεται με ένα τηλεσκόπιο που χρησιμοποιείται για εντελώς διαφορετικούς σκοπούς. Με αυτό, είναι δυνατό να εξεταστεί η δομή των αντικειμένων που είναι αόρατα στο μάτι. Σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τις μορφολογικές παραμέτρους των μικροσχηματισμών, καθώς και να αξιολογήσετε την ογκομετρική τους θέση. Ως εκ τούτου, είναι ακόμη δύσκολο να φανταστεί κανείς τι σημασία είχε η εφεύρεση του μικροσκοπίου και πώς η εμφάνισή του επηρέασε την ανάπτυξη της επιστήμης.
Ιστορία του μικροσκοπίου και της οπτικής
Σήμερα είναι δύσκολο να πούμε ποιος εφηύρε πρώτος το μικροσκόπιο. Μάλλον θα συζητηθεί ευρέως και αυτό το θέμα, καθώς και η δημιουργία βαλλίστρας. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα όπλα, η εφεύρεση του μικροσκοπίου συνέβη στην πραγματικότητα στην Ευρώπη. Από ποιον, ακριβώς, είναι ακόμα άγνωστο. Η πιθανότητα ότι ο Hans Jansen, ένας Ολλανδός κατασκευαστής γυαλιών, ήταν ο ανακάλυψε τη συσκευή είναι αρκετά υψηλή. Ο γιος του Zachary Jansen ισχυρίστηκε το 1590 ότι αυτός και ο πατέρας του κατασκεύασαν ένα μικροσκόπιο.
Αλλά ήδη το 1609, εμφανίστηκε ένας άλλος μηχανισμός, ο οποίος δημιουργήθηκε από τον Galileo Galilei. Το ονόμασε occhiolino και το παρουσίασε στο κοινό στην Εθνική Ακαδημία dei Lincei. Απόδειξη ότι ένα μικροσκόπιο μπορούσε ήδη να χρησιμοποιηθεί εκείνη την εποχή είναι το σημάδι στη σφραγίδα του Πάπα Ουρβανού Γ'. Πιστεύεται ότι πρόκειται για τροποποίηση της εικόνας που λαμβάνεται με μικροσκοπία. Το μικροσκόπιο φωτός (σύνθετο) του Galileo Galilei αποτελούνταν από έναν κυρτό και έναν κοίλο φακό.
Βελτίωση και υλοποίηση
Ήδη 10 χρόνια μετά την εφεύρεση του Galileo, ο Cornelius Drebbel δημιουργεί ένα σύνθετο μικροσκόπιο με δύο κυρτούς φακούς. Και αργότερα, δηλαδή, στα τέλη του 1600, ο Christian Huygens ανέπτυξε ένα σύστημα προσοφθάλμιου φακού δύο φακών. Εξακολουθούν να παράγονται, αν και δεν έχουν το εύρος θέασης. Αλλά, το πιο σημαντικό, με τη βοήθεια ενός τέτοιου μικροσκοπίου το 1665, ο Ρόμπερτ Χουκ διεξήγαγε μια μελέτη μιας κοπής φελλού βελανιδιάς, όπου ο επιστήμονας είδε τις λεγόμενες κηρήθρες. Το αποτέλεσμα του πειράματος ήταν η εισαγωγή της έννοιας του «κυττάρου».
Ένας άλλος πατέρας του μικροσκοπίου - ο Anthony van Leeuwenhoek - το εφηύρε ξανά, αλλά κατάφερε να τραβήξει την προσοχή των βιολόγων στη συσκευή. Και μετάΑυτό κατέστησε σαφές πόσο σημαντική ήταν η εφεύρεση του μικροσκοπίου για την επιστήμη, επειδή επέτρεψε την ανάπτυξη της μικροβιολογίας. Πιθανώς, η αναφερόμενη συσκευή επιτάχυνε σημαντικά την ανάπτυξη των φυσικών επιστημών, γιατί μέχρι να δει κάποιος μικρόβια, πίστευε ότι οι ασθένειες γεννιούνταν από την ακαθαρσία. Και η επιστήμη κυριαρχήθηκε από τις έννοιες της αλχημείας και τις βιταλιστικές θεωρίες για την ύπαρξη των ζωντανών και την αυθόρμητη γενιά της ζωής.
μικροσκόπιο Leuwenhoek
Η εφεύρεση του μικροσκοπίου είναι ένα μοναδικό γεγονός στην επιστήμη του Μεσαίωνα, επειδή χάρη στη συσκευή ήταν δυνατό να βρεθούν πολλά νέα θέματα για επιστημονική συζήτηση. Επιπλέον, πολλές θεωρίες έχουν καταστραφεί από τη μικροσκοπία. Και αυτή είναι η μεγάλη αξία του Anthony van Leeuwenhoek. Κατάφερε να βελτιώσει το μικροσκόπιο έτσι ώστε να σας επιτρέπει να βλέπετε τα κύτταρα λεπτομερώς. Και αν εξετάσουμε το θέμα σε αυτό το πλαίσιο, τότε ο Leeuwenhoek είναι πράγματι ο πατέρας αυτού του τύπου μικροσκοπίου.
Δομή οργάνου
Το ίδιο το μικροσκόπιο φωτός του Levenhoek ήταν μια πλάκα με φακό ικανό να πολλαπλασιάζει τα υπό εξέταση αντικείμενα. Αυτό το πιάτο με φακό είχε τρίποδο. Μέσα από αυτό, ήταν τοποθετημένη σε ένα οριζόντιο τραπέζι. Στρέφοντας τον φακό προς το φως και τοποθετώντας το υλικό δοκιμής ανάμεσα σε αυτό και τη φλόγα ενός κεριού, μπορούσε κανείς να δει τα βακτηριακά κύτταρα. Επιπλέον, το πρώτο υλικό που εξέτασε ο Anthony van Leeuwenhoek ήταν η πλάκα. Σε αυτό, ο επιστήμονας είδε πολλά πλάσματα, τα οποία δεν μπορούσε να ονομάσει ακόμα.
Η μοναδικότητα του μικροσκοπίου του Leeuwenhoek είναι εκπληκτική. Τα σύνθετα μοντέλα που ήταν διαθέσιμα εκείνη την εποχή δεν παρείχαν υψηλή ποιότητα εικόνας. Επιπλέον, η παρουσία δύο φακών μόνο επιδείνωσε τα ελαττώματα. Ως εκ τούτου, χρειάστηκαν περισσότερα από 150 χρόνια για τα σύνθετα μικροσκόπια, που αναπτύχθηκαν αρχικά από τους Galileo και Drebbel, για να δώσουν την ίδια ποιότητα εικόνας με τη συσκευή του Leeuwenhoek. Ο ίδιος ο Anthony van Leeuwenhoek δεν θεωρείται ακόμα ο πατέρας του μικροσκοπίου, αλλά δικαιωματικά αναγνωρίζεται ως κύριος της μικροσκοπίας εγγενών υλικών και κυττάρων.
Εφεύρεση και βελτίωση φακών
Η ίδια η έννοια του φακού υπήρχε ήδη στην Αρχαία Ρώμη και στην Ελλάδα. Για παράδειγμα, στην Ελλάδα, με τη βοήθεια κυρτού γυαλιού, ήταν δυνατό να ανάψει μια φωτιά. Και στη Ρώμη, οι ιδιότητες των γυάλινων δοχείων γεμάτων με νερό έχουν παρατηρηθεί από καιρό. Επέτρεψαν τη μεγέθυνση των εικόνων, αν και όχι πολλές φορές. Η περαιτέρω ανάπτυξη των φακών είναι άγνωστη, αν και είναι προφανές ότι η πρόοδος δεν μπορούσε να σταματήσει.
Είναι γνωστό ότι τον 16ο αιώνα στη Βενετία, η χρήση των γυαλιών έγινε πράξη. Αυτό επιβεβαιώνεται από τα γεγονότα σχετικά με τη διαθεσιμότητα μηχανών λείανσης γυαλιού, που κατέστησαν δυνατή την απόκτηση φακών. Υπήρχαν επίσης σχέδια οπτικών συσκευών, που είναι καθρέφτες και φακοί. Η συγγραφή αυτών των έργων ανήκει στον Λεονάρντο ντα Βίντσι. Αλλά ακόμη και νωρίτερα, οι άνθρωποι δούλευαν με μεγεθυντικούς φακούς: το 1268, ο Roger Bacon πρότεινε την ιδέα της δημιουργίας ενός τηλεσκοπίου. Εφαρμόστηκε αργότερα.
Προφανώς, η πατρότητα του φακού δεν ανήκε σε κανέναν. Αλλά αυτό παρατηρήθηκε μέχρι τη στιγμή που ο Carl Friedrich Zeiss ασχολήθηκε με την οπτική. Το 1847 άρχισε να κατασκευάζει μικροσκόπια. Η εταιρεία του έγινε τότε ηγέτης στην ανάπτυξη οπτικών γυαλιών. Υπάρχει μέχρι σήμερα, παραμένοντας το κύριοβιομηχανίες. Όλες οι εταιρείες που κατασκευάζουν φωτογραφικές και βιντεοκάμερες, οπτικά σκοπευτικά, αποστασιομετρητές, τηλεσκόπια και άλλες συσκευές συνεργάζονται μαζί του.
Βελτίωση μικροσκοπίου
Η ιστορία της εφεύρεσης του μικροσκοπίου είναι εκπληκτική όταν μελετηθεί λεπτομερώς. Αλλά όχι λιγότερο ενδιαφέρουσα είναι η ιστορία της περαιτέρω βελτίωσης της μικροσκοπίας. Νέοι τύποι μικροσκοπίων άρχισαν να εμφανίζονται και η επιστημονική σκέψη που τα δημιούργησε βυθιζόταν όλο και πιο βαθιά. Τώρα ο στόχος του επιστήμονα δεν ήταν μόνο η μελέτη των μικροβίων, αλλά και η εξέταση μικρότερων συστατικών. Είναι μόρια και άτομα. Ήδη από τον 19ο αιώνα, μπορούσαν να διερευνηθούν μέσω ανάλυσης περίθλασης ακτίνων Χ. Αλλά η επιστήμη απαιτούσε περισσότερα.
Έτσι, ήδη το 1863, ο ερευνητής Henry Clifton Sorby ανέπτυξε ένα πολωτικό μικροσκόπιο για τη μελέτη των μετεωριτών. Και το 1863, ο Ernst Abbe ανέπτυξε τη θεωρία του μικροσκοπίου. Υιοθετήθηκε με επιτυχία στην παραγωγή του Carl Zeiss. Η εταιρεία του έχει εξελιχθεί έτσι σε αναγνωρισμένο ηγέτη στον κλάδο των οπτικών.
Αλλά σύντομα ήρθε το 1931 - η εποχή της δημιουργίας του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Έχει γίνει ένας νέος τύπος συσκευής που σας επιτρέπει να βλέπετε πολύ περισσότερα από το φως. Σε αυτό δεν χρησιμοποιήθηκαν φωτόνια και όχι πολωμένο φως για μετάδοση, αλλά ηλεκτρόνια - σωματίδια πολύ μικρότερα από τα απλούστερα ιόντα. Ήταν η εφεύρεση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου που επέτρεψε την ανάπτυξη της ιστολογίας. Τώρα οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει πλήρη εμπιστοσύνη ότι οι κρίσεις τους για το κύτταρο και τα οργανίδια του είναι πράγματι σωστές. Ωστόσο, μόλις το 1986Ο Ερνστ Ρούσκα, δημιουργός του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ. Επιπλέον, ήδη το 1938, ο James Hiller κατασκεύασε ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης.
Οι πιο πρόσφατοι τύποι μικροσκοπίων
Η επιστήμη μετά την επιτυχία πολλών επιστημόνων έχει αναπτυχθεί όλο και πιο γρήγορα. Ως εκ τούτου, ο στόχος, που υπαγορεύθηκε από τις νέες πραγματικότητες, ήταν η ανάγκη ανάπτυξης ενός εξαιρετικά ευαίσθητου μικροσκοπίου. Και ήδη το 1936, ο Erwin Muller παρήγαγε μια συσκευή εκπομπής πεδίου. Και το 1951, παρήχθη μια άλλη συσκευή - ένα μικροσκόπιο ιόντων πεδίου. Η σημασία του είναι εξαιρετική γιατί επέτρεψε στους επιστήμονες να δουν άτομα για πρώτη φορά. Και επιπλέον αυτού, το 1955, ο Jerzy Nomarski αναπτύσσει τα θεωρητικά θεμέλια της μικροσκοπίας διαφορικής παρεμβολής-αντίθεσης.
Βελτίωση των πιο πρόσφατων μικροσκοπίων
Η εφεύρεση του μικροσκοπίου δεν έχει ακόμη επιτυχία, γιατί, κατ' αρχήν, δεν είναι δύσκολο να κάνουμε ιόντα ή φωτόνια να περάσουν μέσα από βιολογικά μέσα και στη συνέχεια να εξετάσουμε την εικόνα που προκύπτει. Αλλά το ζήτημα της βελτίωσης της ποιότητας της μικροσκοπίας ήταν πραγματικά σημαντικό. Και μετά από αυτά τα συμπεράσματα, οι επιστήμονες δημιούργησαν έναν αναλυτή μάζας διέλευσης, ο οποίος ονομάστηκε μικροσκόπιο ιόντων σάρωσης.
Αυτή η συσκευή κατέστησε δυνατή τη σάρωση ενός μόνο ατόμου και τη λήψη δεδομένων σχετικά με την τρισδιάστατη δομή του μορίου. Μαζί με την ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ, αυτή η μέθοδος κατέστησε δυνατή τη σημαντική επιτάχυνση της διαδικασίαςταυτοποίηση πολλών ουσιών που βρίσκονται στη φύση. Και ήδη το 1981, εισήχθη ένα μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας και το 1986 - ένα μικροσκόπιο ατομικής δύναμης. Το 1988 είναι η χρονιά της εφεύρεσης του μικροσκοπίου σάρωσης ηλεκτροχημικής σήραγγας. Και το πιο πρόσφατο και πιο χρήσιμο είναι ο ανιχνευτής δύναμης Kelvin. Αναπτύχθηκε το 1991.
Αξιολόγηση της παγκόσμιας σημασίας της εφεύρεσης του μικροσκοπίου
Από το 1665, όταν ο Leeuwenhoek ξεκίνησε την κατεργασία γυαλιού και την κατασκευή μικροσκοπίων, η βιομηχανία εξελίχθηκε και εξελίχθηκε σε πολυπλοκότητα. Και αναρωτιέστε ποια ήταν η σημασία της εφεύρεσης του μικροσκοπίου, αξίζει να εξεταστούν τα κύρια επιτεύγματα της μικροσκοπίας. Έτσι, αυτή η μέθοδος κατέστησε δυνατή την εξέταση του κυττάρου, το οποίο χρησίμευσε ως μια άλλη ώθηση για την ανάπτυξη της βιολογίας. Στη συνέχεια, η συσκευή έδωσε τη δυνατότητα να δούμε τα οργανίδια του κυττάρου, γεγονός που κατέστησε δυνατό τον σχηματισμό μοτίβων της κυτταρικής δομής.
Στη συνέχεια, το μικροσκόπιο έδωσε τη δυνατότητα να δούμε το μόριο και το άτομο, και αργότερα οι επιστήμονες μπόρεσαν να σαρώσουν την επιφάνειά τους. Επιπλέον, ακόμη και νέφη ηλεκτρονίων ατόμων μπορούν να φανούν μέσω μικροσκοπίου. Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια κινούνται με την ταχύτητα του φωτός γύρω από τον πυρήνα, είναι απολύτως αδύνατο να εξετάσουμε αυτό το σωματίδιο. Παρόλα αυτά, πρέπει να γίνει κατανοητό πόσο σημαντική ήταν η εφεύρεση του μικροσκοπίου. Έδωσε τη δυνατότητα να δούμε κάτι νέο που δεν φαίνεται με το μάτι. Αυτός είναι ένας καταπληκτικός κόσμος, η μελέτη του οποίου έφερε ένα άτομο πιο κοντά στα σύγχρονα επιτεύγματα της φυσικής, της χημείας και της ιατρικής. Και αξίζει όλη τη σκληρή δουλειά.
