A mikroszkóp egy egyedülálló eszköz, amelyet a mikroképek nagyítására és a lencsén keresztül megfigyelt tárgyak vagy szerkezeti formációk méretének mérésére terveztek. Ez a fejlődés elképesztő, és a mikroszkóp feltalálásának jelentősége rendkívül nagy, mert enélkül a modern tudomány egyes területei nem léteznének. És innen még részletesebben.
A mikroszkóp egy teleszkóphoz kapcsolódó eszköz, amelyet teljesen más célokra használnak. Segítségével figyelembe lehet venni a szem számára láthatatlan tárgyak szerkezetét. Lehetővé teszi a mikroformációk morfológiai paramétereinek meghatározását, valamint térfogati elhelyezkedésük értékelését. Ezért még elképzelni is nehéz, milyen jelentősége volt a mikroszkóp feltalálásának, és megjelenése hogyan befolyásolta a tudomány fejlődését.
A mikroszkóp és az optika története
Ma nehéz megmondani, ki találta fel először a mikroszkópot. Valószínűleg ez a kérdés is széles körben megvitatásra kerül, csakúgy, mint a számszeríj létrehozása. A fegyverekkel ellentétben azonban a mikroszkóp feltalálása valójában Európában történt. Hogy pontosan kivel, az még nem ismert. Elég nagy a valószínűsége annak, hogy Hans Jansen holland szemüveggyártó volt az eszköz felfedezője. Fia, Zachary Jansen azt állította 1590-ben, hogy apjával mikroszkópot építettek.
De már 1609-ben megjelent egy másik mechanizmus is, amelyet Galileo Galilei hozott létre. Occhiolino-nak nevezte, és bemutatta a közönségnek a National Academy dei Lincei-en. A mikroszkóp használatának bizonyítéka III. Urbán pápa pecsétjén. Úgy gondolják, hogy ez a mikroszkóppal kapott kép módosítása. A Galileo Galilei fénymikroszkópja (kompozit) egy domború és egy konkáv lencséből állt.
Fejlesztés és megvalósítás
Már 10 évvel a Galileo feltalálása után Cornelius Drebbel megalkot egy összetett mikroszkópot két domború lencsével. Később, vagyis az 1600-as évek végére Christian Huygens kifejlesztett egy kétlencsés okulárrendszert. Még mindig készülnek, bár hiányzik belőlük a látószög. De ami még fontosabb, egy ilyen mikroszkóp segítségével 1665-ben Robert Hooke egy parafa tölgy vágásán végzett vizsgálatot, ahol a tudós az úgynevezett lépeket látta. A kísérlet eredménye a "cella" fogalmának bevezetése volt.
A mikroszkóp másik atyja - Anthony van Leeuwenhoek - csak újra feltalálta, de sikerült felkelteni a biológusok figyelmét az eszközre. És utánaEz egyértelművé tette, hogy a mikroszkóp feltalálása mennyire fontos a tudomány számára, mert lehetővé tette a mikrobiológia fejlődését. Valószínűleg az említett készülék jelentősen felgyorsította a természettudományok fejlődését, mert amíg az ember nem látott mikrobákat, addig azt hitte, hogy a betegségek a tisztátalanságból születnek. A tudományt pedig az alkímia fogalmai és az élők létezésére és az élet spontán nemzedékére vonatkozó vitalisztikus elméletek ur alták.
Leuwenhoek mikroszkóp
A mikroszkóp feltalálása egyedülálló esemény a középkor tudományában, mert a készüléknek köszönhetően sok új témát lehetett találni a tudományos vitához. Sőt, sok elméletet megsemmisített a mikroszkóp. És ez Anthony van Leeuwenhoek nagy érdeme. Sikerült továbbfejlesztenie a mikroszkópot, hogy lehetővé tegye a sejtek részletes megtekintését. És ha ebben az összefüggésben vesszük a kérdést, akkor Leeuwenhoek valóban az ilyen típusú mikroszkóp atyja.
A hangszer felépítése
Levenhoek fénymikroszkópja maga egy lemez volt, amelynek lencséje képes volt megsokszorozni a vizsgált tárgyakat. Ezen a lencsés lemezen állvány volt. Rajta keresztül egy vízszintes asztalra került. Ha a lencsét a fényre irányítjuk, és a vizsgálandó anyagot közéjük és egy gyertyaláng közé helyezzük, láthatjuk a baktériumsejteket. Ráadásul az első anyag, amelyet Anthony van Leeuwenhoek megvizsgált, a plakk volt. A tudós sok olyan lényt látott benne, amelyeket még nem tudott megnevezni.
Leeuwenhoek mikroszkópjának egyedisége lenyűgöző. Az akkoriban kapható kompozit modellek nem nyújtottak jó képminőséget. Ráadásul a két lencse jelenléte csak súlyosbította a hibákat. Ezért több mint 150 évbe telt, mire az eredetileg Galileo és Drebbel által kifejlesztett összetett mikroszkópok ugyanolyan képminőséget produkáltak, mint Leeuwenhoek készüléke. Magát Anthony van Leeuwenhoeket még mindig nem tekintik a mikroszkóp atyjának, de joggal ismerik el a natív anyagok és sejtek mikroszkópiájának mestereként.
Lencsék feltalálása és fejlesztése
A lencse fogalma már az ókori Rómában és Görögországban is létezett. Például Görögországban konvex üveg segítségével lehetett tüzet gyújtani. Rómában pedig már régóta felfigyeltek a vízzel töltött üvegedények tulajdonságaira. Megengedték a képek nagyítását, bár nem sokszorosára. A lencsék további fejlesztése nem ismert, bár nyilvánvaló, hogy a fejlődés nem állhatott meg.
Ismerhető, hogy a 16. században Velencében a szemüveg használata vált gyakorlatba. Ezt megerősítik az üvegcsiszoló gépek elérhetőségével kapcsolatos tények, amelyek lehetővé tették a lencsék beszerzését. Voltak rajzok az optikai eszközökről is, amelyek tükrök és lencsék. Ezeknek a műveknek a szerzője Leonardo da Vincié. De még korábban is dolgoztak nagyítóval: Roger Bacon még 1268-ban felvetette egy távcső létrehozásának ötletét. Később bevezették.
Nyilvánvalóan a lencse szerzői nem tartoztak senkihez. De ez egészen addig a pillanatig megfigyelhető volt, amikor Carl Friedrich Zeiss átvette az optikát. 1847-ben kezdett el mikroszkópokat gyártani. Cége ezután vezető szerepet töltött be az optikai szemüvegek fejlesztésében. A mai napig létezik, továbbra is a főiparágak. Minden fotó- és videokamerát, optikai irányzékot, távolságmérőt, távcsövet és egyéb készüléket gyártó cég együttműködik vele.
A mikroszkópia javítása
A mikroszkóp feltalálásának története lenyűgöző, ha részletesen tanulmányozzuk. De nem kevésbé érdekes a mikroszkópia további fejlesztésének története. Új típusú mikroszkópok kezdtek megjelenni, és az őket létrehozó tudományos gondolat egyre mélyebbre süllyedt. A tudós célja most nem csak a mikrobák tanulmányozása volt, hanem a kisebb komponensek figyelembevétele is. Ezek molekulák és atomok. Már a 19. században is vizsgálhatóak voltak röntgendiffrakciós elemzéssel. De a tudomány többet követelt.
Tehát Henry Clifton Sorby kutató már 1863-ban kifejlesztett egy polarizáló mikroszkópot meteoritok tanulmányozására. 1863-ban pedig Ernst Abbe kidolgozta a mikroszkóp elméletét. Sikeresen alkalmazták a Carl Zeiss gyártásában. Cége ezzel az optikai ipar elismert vezetőjévé fejlődött.
De hamarosan eljött 1931 – az elektronmikroszkóp megalkotásának ideje. Ez egy új típusú készülék lett, amely sokkal többet tesz lehetővé, mint a fény. Ebben nem fotonokat és nem polarizált fényt használtak az átvitelhez, hanem elektronokat - a legegyszerűbb ionoknál sokkal kisebb részecskéket. Az elektronmikroszkóp feltalálása tette lehetővé a szövettan fejlődését. Mostanra a tudósok teljes bizalomra tettek szert abban, hogy a sejttel és sejtszervecskéivel kapcsolatos ítéleteik valóban helyesek. Azonban csak 1986-banErnst Ruska, az elektronmikroszkóp megalkotója Nobel-díjat kapott. Sőt, James Hiller már 1938-ban épített egy transzmissziós elektronmikroszkópot.
A legújabb típusú mikroszkópok
A tudomány sok tudós sikere után egyre gyorsabban fejlődött. Ezért az új valóságok által diktált cél egy rendkívül érzékeny mikroszkóp kifejlesztése volt. És már 1936-ban Erwin Muller gyártott egy terepi kibocsátó berendezést. És 1951-ben egy másik eszközt gyártottak - egy terepi ionmikroszkópot. Jelentősége rendkívüli, mert lehetővé tette a tudósok számára, hogy először lássanak atomokat. Ráadásul 1955-ben Jerzy Nomarski kidolgozza a differenciális interferencia-kontraszt mikroszkópia elméleti alapjait.
A legújabb mikroszkópok továbbfejlesztése
A mikroszkóp feltalálása még nem jár sikerrel, mert elvileg nem nehéz ionokat vagy fotonokat átjuttatni a biológiai közegen, majd figyelembe venni a kapott képet. De a mikroszkópia minőségének javításának kérdése nagyon fontos volt. E következtetések után a tudósok létrehoztak egy tranzittömeg-elemzőt, amelyet pásztázó ionmikroszkópnak neveztek.
Ez az eszköz lehetővé tette egyetlen atom letapogatását és a molekula háromdimenziós szerkezetére vonatkozó adatok beszerzését. Ez a módszer a röntgendiffrakciós elemzéssel együtt lehetővé tette a folyamat jelentős felgyorsításáta természetben található számos anyag azonosítása. És már 1981-ben bemutattak egy pásztázó alagútmikroszkópot, 1986-ban pedig egy atomerőmikroszkópot. 1988 a pásztázó elektrokémiai alagútmikroszkóp feltalálásának éve. A legújabb és leghasznosabb pedig a Kelvin erőszonda. 1991-ben fejlesztették ki.
A mikroszkóp találmányának globális jelentőségének felmérése
1665-től, amikor Leeuwenhoek elkezdett üvegmegmunkálni és mikroszkópokat gyártani, az ipar fejlődött és egyre összetettebbé vált. És ha kíváncsiak vagyunk, mi volt a mikroszkóp feltalálásának jelentősége, érdemes megfontolni a mikroszkópia főbb vívmányait. Tehát ez a módszer lehetővé tette a sejt figyelembevételét, amely újabb lendületet adott a biológia fejlődésének. Ezután a készülék lehetővé tette a sejt organellumainak megtekintését, ami lehetővé tette a sejtszerkezet mintázatának kialakítását.
Akkor a mikroszkóp lehetővé tette a molekula és az atom megtekintését, majd később a tudósok átvizsgálták a felületüket. Sőt, még az atomokból álló elektronfelhők is láthatók mikroszkóppal. Mivel az elektronok fénysebességgel mozognak az atommag körül, ezt a részecskét teljesen lehetetlen figyelembe venni. Ennek ellenére meg kell érteni, milyen fontos volt a mikroszkóp feltalálása. Lehetővé tette, hogy valami újat lássunk, ami szemmel nem látható. Ez egy csodálatos világ, amelynek tanulmányozása közelebb hozta az embert a fizika, a kémia és az orvostudomány modern vívmányaihoz. És megéri a kemény munkát.
