Левенгук. Изобретение микроскопа. Микроскоп Левенгука. Первый микроскоп

Школьная Энциклопедия

Nav view search

Login Form

Изобретение микроскопа

Подробности Категория: Фотометрия Опубликовано 22.02.2015 08:47 Просмотров: 16112

Микроскоп — это оптический прибор, позволяющий получить увеличенные изображения мелких предметов или их деталей, которые невозможно рассмотреть невооружённым глазом.

Дословно слово «микроскоп» означает «наблюдать за чем-то маленьким, (от греческого «малый» и «смотрю»).

Глаз человека, как любая оптическая система, характеризуется определённым разрешением. Это наименьшее расстояние между двумя точками или линиями, когда они ещё не сливаются, а воспринимаются раздельно друг от друга. При нормальном зрении на расстоянии 250 мм разрешение составляет 0,176 мм. Поэтому все объекты, размер которых меньше этой величины, наш глаз уже не в состоянии различить. Мы не можем видеть клетки растений и животных, различные микроорганизмы и др. Но это можно сделать с помощью специальных оптических приборов — микроскопов.

Как устроен оптический микроскоп

А — окуляр; В — объектив; С — объект; D — конденсор; Е — предметный столик; F — зеркало.

В основе работы оптического микроскопа лежат законы классической оптики. В микроскопе используется явление преломления световых лучей при прохождении сквозь стекло.

Конструкции оптических микроскопов могут различаться, но в любом из них есть 2 основные системы: оптическая и механическая.

В оптическую систему микроскопа входят объектив и окуляр. Объектив — это самая важная часть микроскопа. С его помощью создаётся увеличенное изображение, которое наблюдатель видит в окуляре. Объектив собирает пучок световых лучей, расходящихся конусом от наблюдаемого предмета. Угол между крайним лучом этого светового потока и оптической осью называется апертурным углом. В объективе расходящийся световой поток превращается в параллельный.

Главная характеристика объектива — номинальное увеличение, п оказывающее, во сколько раз объектив увеличивает изображение. Как правило, э то ряд величин: 2,5; 3,2; 4; 5; 10; 20; 40; 63; 100; 120. Разрешающая способность объектива d = 0,61ƛ/ A , где ƛ — длина световой волны; А — числовая апертура. Она равна произведению показателя преломления среды между предметом и объективом на синус апертурного угла. Максимальная разрешающая способность светового оптического микроскопа равна 0,2 мкм.

Окуляр — это линза, приближенная к глазу наблюдателя. Она также увеличивает изображение, которое даёт объектив микроскопа, от 5 до 25 раз. Параллельный световой поток преломляется в окуляре таким образом, что изображение фокусируется в глазе наблюдателя.

Чтобы увеличить рассматриваемый объект, его нужно сначала подсветить. В первых микроскопах это делалось с помощью естественного освещения. Позднее для этого стали использовать зеркальце. Попадая на него, лучи от источника света отражаются и освещают объект наблюдения. В современном микроскопе освещение регулируют с помощью системы линз, называемых конденсорами, которые собирают лучи от источника света и направляют их на предмет.

Величина, полученная умножением увеличения объектива на увеличение окуляра, показывает общее увеличение микроскопа.

Механическая часть микроскопа состоит из тубуса, в котором закреплены объектив и окуляр. Микроскоп должен быть устойчивым. Поэтому тубус и тубусодержатель находятся на массивном прочном основании. Там же закреплен держатель конденсора. Если в микроскопе несколько объективов, то он оснащён револьверной головкой, которая производит быструю их смену простым поворотом.

Предмет, который необходимо исследовать, размещается на предметном столике.

Микроскоп для наблюдения одним глазом имеет один объектив и называется монокулярным. Для наблюдения двумя глазами созданы бинокулярные микроскопы, оснащённые двумя одинаковыми окулярами.

Вместо одного из окуляров в микроскоп может быть вмонтирован фотоаппарат.

История создания микроскопа

Микроскопы XVIII века

Когда появился первый микроскоп, точно неизвестно. Простейшие увеличительные приборы — двояковыпуклые оптические линзы, находили ещё при раскопках на территории Древнего Вавилона.

Считается, что первый микроскоп создали в 1590 г. голландский оптик Ганс Янсен и его сын Захарий Янсен. Так как линзы в те времена шлифовали вручную, то они имели различные дефекты: царапины, неровности. Дефекты на линзах искали с помощью другой линзы — лупы. Оказалось, что если рассматривать предмет с помощью двух линз, то происходит его многократное увеличение. Смонтировав 2 выпуклые линзы внутри одной трубки, Захарий Янсен получил прибор, который напоминал подзорную трубу. В одном конце этой трубки находилась линза, выполняющая функцию объектива, а в другом — линза-окуляр. Но в отличие от подзорной трубы прибор Янсена не приближал предметы, а увеличивал их.

В 1609 г. итальянский учёный Галилео Галилей разработал составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами. Он называл его «оккиолино» — маленький глаз.

10 лет спустя, в 1619 г. нидерландский изобретатель Корнелиус Якобсон Дреббель сконструировал составной микроскоп с двумя выпуклыми линзами.

Мало кто знает, что свой название микроскоп получил только в 1625 г. Термин «микроскоп» предложил друг Галилео Галилея немецкий доктор и ботаник Джованни Фабер.

Все созданные в то время микроскопы были довольны примитивными. Так, микроскоп Галилея мог увеличивать всего в 9 раз. Усовершенствовав оптическую систему Галилея, английский учёный Роберт Гук в 1665 г. создал свой микроскоп, который обладал уже 30-кратным увеличением.

В 1674 г. нидерландский натуралист Антони ван Левенгук создал простейший микроскоп, в котором использовалась всего одна линза. Нужно сказать, что создание линз было одним из увлечений учёного. И благодаря его высокому мастерству в шлифовании, все сделанные им линзы получались очень высокого качества. Левенгук называл их «микроскопиями». Они были маленькие, размером с ноготь, но могли увеличивать в 100 или даже в 300 раз.

Антони ван Левенгук

Микроскоп Левенгука представлял собой металлическую пластину, в центре которой находилась линза. Наблюдатель смотрел через неё на образец, закреплённый с другой стороны. И хотя работать с таким микроскопом было не совсем удобно, Левенгук смог сделать с помощью своих микроскопов важные открытия.

В те времена было мало известно о строении органов человека. С помощью своих линз Левенгук обнаружил, что кровь состоит из множества крошечных частиц — эритроцитов, а мышечная ткань — из тончайших волокон. В растворах он увидел мельчайшие существа разной формы, которые двигались, сталкивались и разбегались. Теперь мы знаем, что это бактерии: кокки, бациллы и др. Но до Левенгука об этом не было известно.

Всего учёным было изготовлено более 25 микроскопов. 9 из них сохранились до наших дней. Они способны увеличивать изображение в 275 раз.

Микроскоп Левенгука был первым микроскопом, который завезли в Россию по указанию Петра I.

Постепенно микроскоп совершенствовался и приобретал форму, близкую к современной. Учёные России также внесли огромный вклад в этот процесс. В начале XVIII века в Петербурге в мастерской Академии наук создавались усовершенствованные конструкции микроскопов. Русский изобретатель И.П. Кулибин построил свой первый микроскоп, не имея никаких знаний о том, как это делали за границей. Он создал производство стекла для линз, придумал приспособления для их шлифовки.

Великий русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов первым из русских учёных стал использовать микроскоп в своих научных исследованиях.

Применение микроскопов

Оптические микроскопы различают по их назначению.

Увидеть объёмное изображение исследуемого объекта позволяют стереомикроскопы. Их используют в своей работе микрохирурги, стоматологи, офтальмологи, часовщики, наладчики микроэлектронных устройств и др. От этих микроскопов не требуется большое разрешение. Их задача — обеспечить большую глубину резкости. Поэтому они увеличивают всего лишь в несколько раз или несколько десятков раз. В них нет предметных столиков и систем освещения. Их конструируют таким образом, чтобы от точки наблюдения до объектива было довольно большое расстояние, позволяющее проводить работы.

Читать еще:  Малыш не хочет спать ночью. Ребенок не хочет спать: что делать? Почему ребенок не хочет ложиться спать — днем, ночью, в коляске, в своей кроватке, в детском саду

Для проведения иммунологических исследований предназначены люминесцентные микроскопы. Они дают возможность изучать объекты, которые светятся под действием ультрафиолетового излучения. Подсветка в них делается ультрафиолетовым светом прямо через объектив. После этого возникает свечение исследуемого вещества.

В технике и машиностроении, в научных лабораториях применяют измерительные микроскопы, служащие для определения угловых и линейных размеров исследуемого предмета.

С помощью оптических микроскопов учёные изучают состав тканей растений и животных, исследуют поверхности веществ и их структуру, строение минералов и др.

Микроскоп Гука, первый микроскоп

Изобретение микроскопа началось с того, что однажды Галилей соорудил очень длинную подзорную трубу. Дело происходило днем. Закончив работу, он навел трубу на окно, чтобы на свету проверить чистоту линз. Прильнув к окуляру, Галилей оторопел: все поле зрения занимала какая-то серая искрящаяся масса. Труба немного покачнулась, и ученый увидел огромную голову с выпуклыми черными глазами по бокам. У чудовища было черное, с зеленым отливом туловище, шесть коленчатых ног… Да ведь это … муха! Отняв трубу от глаза, Галилей убедился: на подоконнике действительно сидела муха.

Первый микроскоп Галилея

Так появился на свет микроскоп — состоящий из двух линз прибор для увеличения изображения маленьких предметов. Свое название — «микроскопиум» — он получил от члена «Академиа деи линчеи» («академии рысьеглазых»)

И. Фабера в 1625 г. Это было научное общество, которое, кроме прочего, одобряло и поддерживало применение оптических приборов в науке.

А сам Галилей в 1624 г. вставил в микроскоп более короткофокусные (более выпуклые) линзы, благодаря чему труба стала короче.

Роберт Гук и его достижения

Следующая страница в истории создании микроскопа связана с именем Роберта Гука. Это был очень одаренный человек и талантливый ученый. Наиболее значимыми достижениями Гука являются следующие:

  • изобретение спиральной пружины для регулировки хода часов; создание винтовых зубчатых колес;
  • определение скорости вращения Марса и Юпитера вокруг своей оси; изобретение оптического телеграфа;
  • создание прибора для определения пресности воды; создание термометра для измерения низких температур;
  • установление постоянства температур таяния льда и кипения воды; открытие закона деформации упругих тел; предположение о волновой природе света и природе земного тяготения.

По окончании Оксфордского университета в 1657 г. Гук стал помощником Роберта Бойля. Это была отличная школа у одного из крупнейших ученых того времени. В 1663 г. Гук уже работал секретарем и демонстратором опытов Английского Королевского общества (академии наук). Когда там стало известно о микроскопе, Гуку поручили провести наблюдения на этом приборе. Имевшийся в его распоряжении микроскоп мастера Дреббеля являл собой полуметровую позолоченную трубу, расположенную строго вертикально. Работать приходилось в неудобной позе — изогнувшись дугой.

Совершенствование микроскопа Гуком

Прежде всего Гук сделал трубу — тубус — наклонной. Чтобы не зависеть от солнечных дней, которых в Англии бывает немного, он установил перед прибором масляную лампу оригинальной конструкции. Однако солнце светило все же гораздо ярче. Поэтому пришла мысль лучи света от лампы усилить, сконцентрировать. Так появилось очередное изобретение Гука — большой стеклянный шар, наполненный водой, а за ним специальная линза. Такая оптическая система в сотни раз усиливала яркость освещения.

Находчивый Гук легко справлялся с любыми трудностями, появлявшимися на его пути. Например, когда понадобилось сделать очень маленькую линзу идеально круглой формы, он опустил острие иглы в расплавленное стекло и затем быстро вынул ее — на кончике иголки сверкала капелька. Гук подшлифовал ее немного — и линза была готова. А когда возникла необходимость улучшить качество изображения в микроскопе, то Гук между двумя традиционными линзами — объективом и окуляром — вставил третью, коллектив, и изображение стало более четким, при этом увеличилось поле зрения.

Когда микроскоп был готов, Гук принялся за наблюдения. Их результаты он описал в своей книге «Микрография», изданной в 1665 г. За 300 лет она переиздавалась десятки раз. Помимо описаний, она содержала замечательные иллюстрации — гравюры самого Гука.

Обнаружения и открытия, строение клетки

Особый интерес в ней представляет наблюдение № 17 — «О схематизме, или строении пробки и о клетках и порах некоторых других пустых тел». Гук так описывает срез обыкновенной пробки: «Вся она перфорированная и пористая, подобно сотам, но поры ее неправильной формы, и в этом отношении она напоминает соты… Далее, эти поры, или клетки, неглубоки, но состоят из множества ячеек, разделенных перегородками».

В этом наблюдении бросается в глаза слово «клетка». Так Гук назвал то, что и сейчас называется клетками, например, клетки растений. В те времена люди не имели об этом ни малейшего представления. Гук первым наблюдал их и дал название, оставшееся за ними навсегда. Это было открытие громадной важности.

Наблюдения Антони ван Левенгука

Вскоре после Гука начал вести свои наблюдения голландец Антони ван Левенгук. Это была интересная личность — он торговал тканями и зонтиками, но не получил никакого научного образования. Зато у него был пытливый ум, наблюдательность, настойчивость и добросовестность. Линзы, которые он сам шлифовал, увеличивали предмет в 200—300 раз, то есть в 60 раз лучше применявшихся тогда приборов. Все свои наблюдения он излагал в письмах, которые аккуратно посылал в Лондонское королевское общество. В одном из своих писем он сообщил об открытии мельчайших живых существ — анималькул, как Левенгук их назвал.

Оказалось, что анималькули присутствуют повсюду—в земле, растениях, теле животных. Это событие произвело революцию в науке — были открыты микроорганизмы.

В 1698 г. Антони ван Левенгук встретился с российским императором Петром I и продемонстрировал ему свой микроскоп и анималькул. Император был так заинтересован всем, что он увидел и что объяснил ему голландский ученый, что закупил для России микроскопы голландских мастеров. Их можно увидеть в Кунсткамере в Петербурге.

Левенгуку принадлежит еще одно важное открытие. Нагревая воду до кипения, он обратил внимание, что практически все анималькулы погибают. Значит, таким способом можно избавляться от болезнетворных микроорганизмов в воде, которую пьют люди.

Камера-обскура

Заканчивая разговор об оптических инструментах, необходимо упомянуть камеру-обскуру, изобретенную в 1420 г. итальянским инженером Дж. Фонтаной. Камера-обскура является простейшим оптическим приспособлением, позволяющим получать на экране изображения предметов. Это темный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок, перед которым помещают рассматриваемый объект. Исходящие от него лучи света проходят через отверстие и создают на противоположной стене ящика (экране) перевернутое изображение объекта.

В 1558 г. итальянец Дж. Порта приспособил камеру-обскуру для исполнения рисунков. Ему же принадлежит идея применения камеры-обскуры для проецирования рисунков, помещенных у отверстия камеры и сильно освещаемых свечами или солнцем.

Антони ван Левенгук — изобретатель микроскопа

В этом разделе мы познакомим вас поближе с этим великим человеком.

В мае 1698 года к пристани города Делфт (Голландия) пришвартовался корабль. На ее палубу поднялся пожилой, но бодрый не по годам человек. Всем видом он давал знать, что сюда его привело не совсем обычное дело. К нему навстречу шел человек очень большого роста, которого окружала большая свита. Этот человек на ломаном Голандском поздоровался с гостем, склонившемся в почтительном поклоне. Так познакомились великий царь Петр I и великий ученый Антони ван Левенгук (1632-1723).

Читать еще:  Лидокаин или ультракаин что лучше. Анестезия в стоматологии. Какой выбрать анестетик

Что же побудило любознательного Петра остановить свой корабль у Делфта. Русский царь был давно наслышан об удивительных делах этого человека. Достаточно сказать, что в 1680 г. Левенгук был избран членом Лондонского королевского общества. В те годы оно считалось самым авторитетным и большим научным центром в мире, оно объединяло естествоиспытателей и врачей. В это общество принимались, только великие ученые. Левенгук не получил систематического образования и был ученым-самоучкой. Он достиг выдающихся успехов только благодаря огромному трудолюбию и и такому же таланту.

Антони ван Левенгук родился 24 октября 1632 г. в городе Делфте в Голландии. Отец и мать были уважаемыми бюргерами и занимались плетением корзин и, что особенно ценилось в то время, пивоварением. Левенгука воспитывала мать, так как отец умер рано. Она мечтала сделать из сына чиновника и по-этому отправила в школу. В возрасте 15 лет Антони решил бросить школу и уехать в Амстердам, где стал учиться торговому делу в лавке, там он работал бухгалтером и кассиром.

Вернувшись, в 21 год на родину, Левенгук женился и открыл собственную мануфактуру. О его жизни в последующие 20 лет известно немного. У него было несколько детей, большинство из которых умерло, овдовев, он женился во второй раз. В местной ратуше он получил должность стража судебной палаты, что, по современным представлениям соответствует соединению дворника с садовником, на досуге занимался цветоводством, разводил экзотических птиц. И начал создавать линзы. Он был чрезвычайно упорным человеком и добился, что его линзы были ничем не хуже, а может и лучше, чем у лучших мастеров Голландии. Эти линзы Левенгук вставлял в небольшие оправы из меди, серебра и золота, которые он сам и вытягивал на огне среди чада и дыма.

Много лет изготавливал Левенгук свои линзы в форме чечевицы, называвшиеся «микроскопиями», линзы являлись по существу лупами. Они были крохотными, иногда меньше ногтя, но увеличивали в 100 и даже в 300 раз. Чтобы вести наблюдения с помощью этих линз, нужно было приобрести определенные навыки и запастись терпением. Нет данных, позволяющих с точностью установить, когда Левенгук приступил к исследованиям. Он был далек от мысли совершить открытие: микроскоп для него, взрослого и солидного человека, был просто любимой игрушкой. Но оторваться было невозможно.

После опубликования своего первого письма, почти 50 лет Левенгук присылал в Лондонское королевское общество и отдельным ученым (например Христиану Гюйгенсу, Роберту Гуку, Готфриду Лейбницу, Роберту Бой-лю и другим) длинные письма. Это были многословные письма, полные замечаний по адресу соседей, разоблачений шарлатанов, сообщений о собственном здоровье и домашних делах. Но в большей степени в них рассказывалось о таких поистине необыкновенных вещах, что знаменитые ученые в напудренных париках могли только изумляться. Эти письма сначала печатались в научных журналах, а потом, в 1695 г., были изданы на латинском языке отдельной большой книгой под названием «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопов».

В те года биология да и в целом наука только познавалась и была на очень низком уровне. Еще не были известны основные законы, управляющие развитием и жизнью растений и животных. Мало знали ученые и о строении и функциях организма животных и человека. И поэтому для любого наблюдательного натуралиста, обладавшего талантом и целеустремленностью, открывалось широкое поле деятельности.

Письма Левенгука в Королевском обществе вызвали большое недоверие и поэтому было решено провести тщательную проверку. Это дело было поручено Н. Грю. Последний полностью подтвердил безупречность и достоверность всего, о чем сообщал Левенгук. В связи с этим 8 февраля 1680 г. Левенгук был избран действительным и равноправным членом Лондонского Королевского общества. В Делфт от общества был прислан членский диплом в серебряной шкатулке с гербом общества на крышке.

Левенгук был верен Королевскому обществу до конца. Даже при смерти, лежа в кровати, когда он уже не мог поднять руку, он попросил своего друга Гугли перевести на латынь (официальный язык науки того времени) последние письма и отправить в Лондон в общество.

Левенгук был человеком любознательным и с широким кругом интересов. Пытаясь узнать причину раздражающего на язык человека перца, он приготовил его настой. И через две недели, когда Левенгук решил посмотреть под микроскопом на каплю этого настоя, то его удивлению не было предела! В препарате жили зверушки, сталкиваясь и разбегаясь, как муравьи в муравейнике. В письме Королевскому обществу Левенгук описывает это явление, и называет эти объекты анималями.

Левенгук забросил все и усердно начал искать своих анималькулей («анимальку-люс» — по-латыни). Он находил их повсюду: в гнилой воде, в канаввах, на собственных зубах. «Хотя мне исполнилось уже пятьдесят лет, — писал он в очередном Королевскому обществу — но у меня хорошо сохранились зубы, потому что я имею привычку каждое утро натирать их солью». Сделав соскреб со своих зубов, он смешал его с чистой дождевой водой и посмотрел на него под микроскопом. На сером фоне линзы он увидел массу невероятно маленьких созданий — настоящий зверинец! Одна к другой, как в вязанке хвороста, лежали длинные неподвижные палочки. Расталкивая их, метались изогнутые, похожие на штопор зверушки. Он писал: «В полости моего рта их было, наверное, больше, чем людей в Соединенном Королевстве». К этому сообщению Левенгук приложил рисунки с изображением «зверушек». В них можно узнать различные формы бактерий: бациллы, кокки, спириллы, нитчатые бактерии. Нагревая воду, в которой находились эти «зверушки», он обнаружил, что они перестают двигаться, как будто умирают, и последующем охлаждении воды уже не оживают.

Он первый увидел, как кровь циркулирует в мельчайших кровеносных сосудах. Обнаружил, что кровь — это не однородная жидкость, как думали его современники, а живой поток, в котором движется великое множество мельчайших частиц. Теперь их называют эритроцитами.

Так же немало важно еще одно открытие Левенгука: в семенной жидкости он впервые увидел сперматозоиды — те маленькие клетки с хвостиками, которые, внедряясь в яйцеклетку, оплодотворяют ее, в результате чего возникает новый организм.

Рассматривая под сконструированной им лупой тонкие пластинки мяса, Левенгук обнаружил, что мясо, или, точнее говоря, мышцы, состоит из микроскопических волоконец. При этом мышцы конечностей и туловища (скелетные мышцы) состоят из поперечноисчерченных волоконец, почему их и стали называть поперечнополосатыми, в отличие от гладких мышц, которые находятся в большинстве внутренних органов (кишечнике и др.) и в стенках кровеносных сосудов. Левенгук не знал тогда, что всех этих анималькулей будет изучать та наука, которой он положил начало — микробиология.

До конца своей жизни Левенгук изучал микроорганизмы. А когда после его смерти в 1723 году вскрыли его завещание, то узнали, что ученый завещал все свои 26 микроскопов королевской академии наук. Но одну загадку не могут раскрыть до сих пор: как при таком слабом увеличении Левенгук мог наблюдать такие детали, которые не видны даже при увеличении, которое сильнее в 2 раза!

Читать еще:  Как сделать компресс из спирта. Спиртовой компресс на ногу как делать. Чем разрешается заменять спирт

Сейчас, через 250 лет, мы прекрасно знаем, как огромно может быть количество микробов: ведь они настолько малы, что в одном кубическом миллиметре жидкости помещается несколько миллиардов бактерий. А возбудителей (вирусов) таких заразных болезней, как грипп, которые мельче бактерий, еще больше. Их можно увидеть только в электронный микроскоп, позволяющий наблюдать предметы увеличенными в сто тысяч раз и более.

Спустя почти 280 лет после смерти Левенгука, Neil van Heeter совместно с успешным бизнесменом Григорием Вельницким в 2002 году открыл компанию Levenhuk, которая занялась производством оптических приборов. Компания была названа в честь великого исследователя-первооткрывателя Антони ван Левенгука.

Микроскоп Левенгука. Первый микроскоп

Одним из наиболее важных изобретений средневековья является разработка микроскопа. Посредством данного устройства удалось рассмотреть структуры, невидимые глазу. Оно помогло сформировать положения клеточной теории, создало перспективы для развития микробиологии. Более того, первый микроскоп стал двигателем создания новых высокочувствительных микроскопирующих устройств. Они же стали инструментами, благодаря которым человек смог взглянуть на атом.

Историческая справка о первом микроскопе

Очевидно, что микроскоп – это необычный прибор. И что еще удивительно, так это факт, что его изобрели еще в средневековье. Его отцом считается Антони ван Левенгук. Но, не умаляя достоинств ученого, следует сказать, что первое микроскопирующее устройство разработал либо Галилей (1609 год), либо Ханс и Захарий Янсены (1590 год). Однако о последних информации очень мало, как и о виде их изобретения.

По этой причине разработка Ханса и Захария Янсенов не воспринимается всерьез как первый микроскоп. А заслуги разработчика устройства принадлежат Галилео Галилею. Его устройство представляло собой комбинированную установку с простым окуляром и двумя линзами. Этот микроскоп называется составным световым. Позже Корнелиус Дреббель (1620 год) доработал это изобретение.

Видимо, разработка Галилео и дальше была бы единственной, если бы Антони ван Левенгук в 1665 году не опубликовал труд о микроскопировании. В нем он описал живые организмы, которые видел при помощи своего однолинзового простейшего микроскопа. Эта разработка и гениально простая, и невероятно сложная одновременно.

Микроскоп Левенгука, опередивший свое время

Микроскоп Антони ван Левенгука – это изделие, состоящее из бронзовой пластинки с прикрепленной к ней линзе и крепежом. Устройство с легкостью помещалось на руке, но скрывало чрезвычайную мощь: оно позволяло увеличивать объекты в 275-500 раз. Это было обеспечено благодаря установке плоско-выпуклой линзы маленького размера. И что интересно, до 1970 года ведущие физики не могли придумать, как Левенгук создал такие увеличители.

Ранее предполагалось, что линза для микроскопа шлифовалась на станке. Однако это требовало бы недюжинного упорства и чрезвычайной ювелирной точности. В 1970 году была предложена гипотеза, что Левенгук выплавлял линзы из стеклянной нити. Он нагревал ее, а потом шлифовал участок, которым была прикреплена стеклянная капля. Это уже намного проще и быстрее, хотя доказать это пока не удалось: собственники оставшихся микроскопов Левенгука не дали согласия на эксперименты. Однако таким способом можно собирать микроскоп Левенгука даже в домашних условиях.

Принцип использования микроскопа Левенгука

Структура изделия предельно проста, что говорит и о легкости его использования. В действительности, применять его было чрезвычайно сложно из-за неизвестности фокусного расстояния линзы. Поэтому перед рассмотрением приходилось подолгу приближать и отдалять устройство от исследуемого среза. Причем сам срез располагался между зажженной свечой и линзой, что позволяла максимально увеличить микроструктуры. И они становились видимы глазу человека.

Характеристики микроскопа Левенгука

Согласно результатам проведенных опытов, увеличение микроскопа Левенгука было поражающим, как минимум оно увеличивало в 275 раз. Многие исследователи полагают, что ведущий микроскопист средневековья создал устройство, позволившее увеличивать в 500 раз. Научные фантасты указывают цифру 1500, хотя это невозможно без применения иммерсионных масел. Их тогда просто не существовало.

Тем не менее Левенгук задал тон развитию многих наук и понял, что глаз видит далеко не все. Существует микромир, невидимый нам. А в нем еще много увлекательного. С высоты веков следует отметить, что исследователь был пророчески прав. И сегодня микроскоп Левенгука, фото которого расположено ниже, считается одним из двигателей науки.

Некоторые гипотезы о разработке микроскопа

Многие ученые сегодня считают, что микроскоп Левенгука был создан не на пустом месте. Естественно, ученый знал некоторые факты о существовании оптики Галилео. Однако с изобретением итальянца у него нет сходств. Другие историки полагают, что Левенгук взял за основу разработки Ханса и Захария Янсенов. Кстати, о микроскопе последних тоже почти ничего не известно.

Поскольку Ханс и его сын Захарий работали над производством очков, то их разработка, скорее, была похожа на изобретение Галилео Галилея. Микроскоп Левенгука является устройством намного более мощным, так как оно позволяло увеличивать в 275-500 раз. Такой мощности составные световые микроскопы и Янсенов, и Галилея не имели. Более того, из-за наличия двух линз у них имелось и вдвое больше погрешностей. При этом понадобилось около 150 лет для того, чтобы составной микроскоп догнал микроскоп Левенгука по качеству изображения и по мощности увеличения.

Гипотезы о происхождении линзы микроскопа Левенгука

Исторические источники позволяют подвести итог деятельности ученого. Согласно данным Королевского научного общества Англии, Левенгук собрал порядка 25 микроскопов. Также ему удалось изготовить почти 500 линз. Неизвестно, почему он не создал столько микроскопов, видимо, эти линзы не давали должного увеличения или были дефектными. Только лишь 9 микроскопов Левенгука дошли до современности.

Существует интересная гипотеза, что микроскоп Левенгука создавался на основе природных линз вулканического происхождения. Многие ученые полагают, что он просто выплавлял каплю стекла для их изготовления. Другие сходятся во мнении, что ему удалось оплавлять стеклянную нить и делать линзы таким образом. Но факт, что из 500 линз ученому удалось создать только 25 микроскопов, говорит о многом.

В частности он косвенно подтверждает все три гипотезы происхождения линз. Видимо, окончательный ответ вряд ли удастся получить без экспериментов. Но поверить в то, что без наличия высокоточных измерительных приборов и шлифовальных станков ему удалось создавать мощные линзы, достаточно сложно.

Создание микроскопа Левенгука дома

Многие люди, стараясь проверить некоторые гипотезы о происхождении линз, успешно изготовили микроскоп Левенгука у себя дома. Для этого на простой спиртовой горелке нужно расплавить тонкую стеклянную нить, пока на ней не появится капля. Он должна остыть, после чего ее нужно отшлифовать с одной (противоположной от сферической поверхности) стороны.

Шлифовка позволяет создать плоско-выпуклую линзу, отвечающую требованиям микроскопирования. Она же даст увеличение примерно в 200-275 раз. После нужно лишь закрепить ее на твердом штативе и рассматривать интересующие объекты. Однако здесь существует одна проблема: саму линзу выпуклым концом нужно обратить к изучаемому веществу. Исследователь при этом смотрит на плоскую поверхность линзы. Только так следует применять микроскоп. Левенгук, отзывы Королевского научного общества о котором в свое время обеспечили ему славную репутацию, скорее всего, именно так создал и применял свое изобретение.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector