Mula noong sinaunang panahon, nais ng tao na makakita ng mga bagay na mas maliit kaysa sa nakikita ng mata. Imposible na ngayon na sabihin kung sino ang unang gumamit ng mga lente, ngunit mapagkakatiwalaan na kilala, halimbawa, na alam ng ating mga ninuno higit sa 2 libong taon na ang nakalilipas na ang salamin ay maaaring mag-refract ng liwanag.

Noong ikalawang siglo BC, inilarawan ni Claudius Ptolemy kung paano "nababaluktot" ang isang stick kapag inilubog sa tubig, at kahit na napakatumpak na kinakalkula ang pare-pareho ng repraksyon. Kahit na mas maaga, sa China, ang mga aparato ay ginawa mula sa mga lente at isang tubo na puno ng tubig upang "makita ang hindi nakikita."

Noong 1267, inilarawan ni Roger Bacon ang mga prinsipyo ng mga lente at ang pangkalahatang ideya ng isang teleskopyo at mikroskopyo, ngunit hanggang sa huling bahagi ng ika-16 na siglo na si Zacharias Jansen at ang kanyang ama na si Hans, mga gumagawa ng panoorin mula sa Holland, ay nagsimulang mag-eksperimento sa mga lente. Naglagay sila ng ilang lente sa isang tubo at nalaman na ang mga bagay na tinitingnan sa pamamagitan nito ay mukhang mas malaki kaysa sa ilalim ng isang simpleng magnifying glass.

Ngunit ang "mikroskop" nilang ito ay higit na isang kuryusidad kaysa isang instrumentong pang-agham. May paglalarawan ng instrumento na ginawa ng mag-ama para sa royal family. Binubuo ito ng tatlong sliding tube na may kabuuang haba na mahigit 45 sentimetro lamang at may diameter na 5 sentimetro. Kapag isinara, ito ay nag-magnify ng 3 beses, at kapag ganap na binuksan, ito ay nag-magnify ng 9 na beses, kahit na ang imahe ay naging medyo malabo.

Noong 1609, lumikha si Galileo Galilei ng isang compound microscope na may convex at concave lens at ipinakita itong "occhiolino" (“maliit na mata”) kay Haring Sigismund III ng Poland noong 1612. Pagkalipas ng ilang taon, noong 1619, ipinakita ng Dutch na imbentor na si Cornelius Drebbel sa London ang kanyang bersyon ng isang mikroskopyo, na may dalawang matambok na lente. Ngunit ang salitang "microscope" mismo ay lumitaw lamang noong 1625, nang, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa "teleskopyo," ito ay naimbento ng isang German botanist mula sa Bamberg, Johann (Giovanni) Faber.

Mula Leeuwenhoek hanggang Abbe

Noong 1665, pinahusay ng English naturalist na si Robert Hooke ang kanyang magnifying instrument at natuklasan ang elementarya na mga yunit ng istraktura, mga cell, sa pamamagitan ng pag-aaral sa bark ng cork oak tree. 10 taon pagkatapos nito, ang Dutch scientist na si Antonie van Leeuwenhoek ay nakakuha ng mas advanced na mga lente. Ang kanyang mikroskopyo ay nag-magnify ng mga bagay nang 270 beses, habang ang iba pang katulad na mga aparato ay halos hindi umabot ng 50 beses na magnification.

Salamat sa kanyang mataas na kalidad na lupa at pinakintab na mga lente, si Lenwenhoek ay nakagawa ng maraming pagtuklas - siya ang unang nakakita at naglalarawan ng bakterya, mga yeast cell, at naobserbahan ang paggalaw ng mga selula ng dugo sa mga capillary. Sa kabuuan, ang siyentipiko ay gumawa ng hindi bababa sa 25 iba't ibang mga mikroskopyo, kung saan siyam lamang ang nakaligtas hanggang sa araw na ito. May mga mungkahi na ang ilan sa mga nawawalang device ay nagkaroon pa nga ng 500x magnification.

Sa kabila ng lahat ng pagsulong sa larangang ito, ang mga mikroskopyo ay nanatiling halos hindi nagbabago sa susunod na 200 taon. Noong 1850s lamang nagsimulang pahusayin ng inhinyero ng Aleman na si Carl Zeiss ang mga lente para sa mga mikroskopyo na ginawa ng kanyang kumpanya. Noong 1880s kinuha niya si Otto Schott, isang espesyalista sa optical glasses. Ang kanyang pananaliksik ay naging posible upang makabuluhang mapabuti ang kalidad ng mga magnifying device.

Ang isa pang empleyado ni Carl Zeiss, ang optical physicist na si Ernst Abbe, ay nagpabuti sa mismong proseso ng paggawa ng mga optical na instrumento. Noong nakaraan, ang lahat ng trabaho sa kanila ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagsubok at pagkakamali; Gumawa si Abbe ng isang teoretikal na pundasyon para sa kanila, mga pamamaraan ng pagmamanupaktura na nakabatay sa siyensya.

Sa pag-unlad ng teknolohiya, lumitaw ang mikroskopyo na alam natin ngayon. Gayunpaman, ngayon ang mga optical microscope, na may kakayahang tumuon sa mga bagay na ang laki ay mas malaki kaysa o katumbas ng haba ng daluyong ng liwanag, ay hindi na masisiyahan ang mga siyentipiko.

Mga modernong mikroskopyo ng elektron

Noong 1931, nagsimulang magtrabaho ang German physicist na si Ernst Ruska sa paglikha ng unang electron microscope (transmission electron microscope). Noong 1986, tatanggap siya ng Nobel Prize para sa imbensyon na ito.

Noong 1936, naimbento ng German scientist na si Erwin Wilgel Müller ang electronic projector (field electron microscope). Ginawang posible ng device na palakihin ang imahe ng isang solidong katawan ng milyun-milyong beses. Pagkalipas ng 15 taon, gumawa si Muller ng isa pang tagumpay sa lugar na ito - isang field ion microscope, na nagbigay ng pagkakataon sa physicist na makita ang mga atomo sa unang pagkakataon sa kasaysayan ng tao.

Ang iba pang gawain ay isinagawa nang magkatulad. Noong 1953, ang Dutchman na si Fritz Zernike, isang propesor ng theoretical physics, ay tumanggap ng Nobel Prize para sa pagbuo ng phase contrast microscopy. Noong 1967, pinahusay ni Erwin Müller ang kanyang field ion microscope sa pamamagitan ng pagdaragdag ng time-of-flight mass spectrometer, na lumikha ng unang "atomic probe." Ang aparatong ito ay nagbibigay-daan hindi lamang upang makilala ang isang indibidwal na atom, ngunit din upang matukoy ang mass at charge ratio ng ion.

Noong 1981, lumikha sina Gerd Binnig at Heinrich Rohrer mula sa Germany ng scanning (raster) tunneling microscope; Pagkalipas ng limang taon, naimbento ni Binnig at ng kanyang mga kasamahan ang scanning atomic force microscope. Hindi tulad ng mga nakaraang pag-unlad, pinapayagan ng AFM ang isa na suriin ang parehong conducting at non-conducting surface at aktwal na manipulahin ang mga atom. Sa parehong taon, natanggap nina Binnig at Rohrer ang Nobel Prize para sa STM.

Noong 1988, nilagyan ng tatlong siyentipiko mula sa UK ang Müller "atom probe" na may position-sensitive detector, na naging posible upang matukoy ang posisyon ng mga atomo sa tatlong dimensyon.

Noong 1988, inimbento ng Japanese engineer na si Kingo Itaya ang electrochemical scanning tunneling microscope, at pagkaraan ng tatlong taon ay iminungkahi ang Kelvin probe force microscope, isang non-contact na bersyon ng atomic force microscope.

Bumalik sa mga artikulo

Pag-imbento at pagpapabuti ng mikroskopyo

Ang pag-unlad ng optika ay naging posible na magtayo noong ika-17 siglo. Ang mikroskopyo ay isang aparato na may tunay na rebolusyonaryong epekto sa pag-unlad ng biology. Binuksan ng mikroskopya ang mundo ng protozoa at bakterya sa mga mananaliksik. Ang pag-aaral ng hanggang ngayon ay hindi naa-access na mga detalye ng istraktura ng mga hayop, halaman at fungi ay nagpakita na ang batayan ng lahat ng nabubuhay na bagay ay isang unibersal na maliliit na pormasyon - ang cell.

Ang mga mikroskopyo sa modernong kahulugan ay kinabibilangan lamang ng isang "kumplikadong" mikroskopyo - isang aparato na binubuo ng dalawang sistema ng lens: isang eyepiece at isang lens. Ngunit sa bukang-liwayway ng mikroskopya, ang "simple" na mga mikroskopyo ay malawakang ginagamit, na ngayon ay tinatawag nating magnifying glass.
Ang isa sa mga unang compound microscope ay itinayo noong 1609-1610. Galileo bilang isang binagong teleskopyo. Ang modernong compound microscope ay sumusubaybay sa pinagmulan nito sa English o Dutch two-lens microscopes noong unang bahagi ng ika-17 siglo. Ang mga bagay sa kanila ay tiningnan sa liwanag ng araw sa liwanag ng insidente; Walang mga device para sa pagtutok.

Isa sa mga unang mikroskopyo ng uri na pamilyar tayo

Ang unang malaking pagpapabuti ng compound microscope ay nauugnay sa pangalan ng English physicist na si Robert Hooke (1635-1703). Naapektuhan ng mga pagpapabuti ang parehong mga tampok ng optika at mekanikal na disenyo. Ang sistema ng artipisyal na pag-iilaw ng bagay na naimbento ng siyentipiko ay bago rin sa panimula.

Ang pag-unlad ng mikroskopya noong ika-18 siglo ay nagpatuloy pangunahin sa landas ng pagpapabuti ng disenyo ng mga mekanikal na bahagi. Ang tubo na nagdadala ng mga lente ay gumagalaw na ngayon sa isang espesyal na haligi; ang paggalaw nito ay siniguro ng isang espesyal na sinulid na tornilyo.

Ang kasaysayan ng unang mikroskopyo o kung saan nagsimula ang lahat

Ang mga pagpapabuti sa disenyo ngayon ay naging posible na pag-aralan ang parehong mga transparent na bagay sa ipinadala na liwanag at mga opaque na bagay sa liwanag ng insidente. Mula noong 1715, ang mikroskopyo ay may pamilyar na salamin.

Ang mikroskopyo ay inangkop para sa pagkuha ng litrato sa isang itim na silid

Sa lahat ng mga kumplikadong mikroskopyo ng ika-17 - ika-18 na siglo. sa mga pag-magnify sa itaas ng 120 - 150 beses (spherical at chromatic aberration) ang imahe ay lubhang nasira. Samakatuwid, ito ay nagiging malinaw ang kagustuhan na microscopists ng oras na iyon, simula sa

A. Levenguk, ay ibinigay sa isang simpleng single-lens microscope. Ang problema ng chromatic aberration ay nalutas sa pagtatapos ng ika-18 - simula ng ika-19 na siglo. sa pamamagitan ng paggamit ng kumbinasyon ng mga lente mula sa iba't ibang uri ng salamin. Ang unang achromatic microscope ay idinisenyo noong 1784 ng St. Petersburg academician na si F. Epinus, ngunit sa ilang kadahilanan ay hindi ito naging laganap. Ang mga karagdagang hakbang patungo sa achromatization ng mikroskopyo ay kinuha nang sabay-sabay ng iba't ibang mga master sa Germany, England at France. Noong 1827, gumamit si J.B. Amici ng flat front lens sa lens, na nagbawas ng spherical aberration.

Ang pamamaraan ng paggiling at pagsasaayos ng isa't isa ng mga lente ay umabot sa gayong pagiging perpekto na ang mga mikroskopyo ng unang kalahati ng ika-19 na siglo. maaaring magbigay ng magnification hanggang 1000 beses. Ang praktikal na aplikasyon ng gayong malakas na mga sistema ay limitado sa pamamagitan ng katotohanan na ang larangan ng pagtingin sa matataas na paglaki ay nanatiling madilim - isang makabuluhang bahagi ng mga sinag, na na-refracte sa hangin, ay hindi umabot sa lens. Nakamit ang radikal na pagpapabuti sa pagsisimula ng aplikasyon (paglulubog). Ang oil immersion lens ay nilikha ng mga designer mula sa kumpanyang K. Zeiss.

Ang paglikha ng paggawa ng pabrika ng mga mikroskopyo, ang kompetisyon sa pagitan ng mga nakikipagkumpitensyang pabrika ay humantong sa mas murang mga instrumento, at noong ika-40 ng ika-19 na siglo, ang mikroskopyo ay naging isang pang-araw-araw na instrumento sa laboratoryo na kahit na ang mga indibidwal na doktor at estudyante ay maaaring magkaroon.
Noong 1886, ang kumpanya ng K. Zeiss ay naglabas ng mga bagong apochromatic lens, kung saan ang pagwawasto ng spherical at chromatic aberration ay dinala sa limitasyon. Tulad ng ipinakita ng mga kalkulasyon ni E. Abbe, sa paggawa ng mga lente na ito ang limitasyon ng kapangyarihan ng paglutas ng light microscope ay naabot.

Isa sa mga unang mikroskopyo mula kay Carl Zeiss. Larawan: Flavio

Kaayon ng pagpapabuti ng mikroskopyo, binuo ang pamamaraan para sa paghahanda ng mga mikroskopikong paghahanda. Sa loob ng mahabang panahon ito ay nanatiling napaka primitive - hanggang sa simula ng ika-19 na siglo. Ang mga mikroskopyo ay pangunahing tumitingin sa mga pinatuyong bagay. Ang mga sariwang paghahanda na hindi sumailalim sa anumang pagproseso ay pinag-aaralan. Ang mga pamamaraan para sa paggawa ng "permanenteng paghahanda," na nagpapakilala sa modernong mikroskopya, ay hindi pa umiiral; dahil dito, ang mananaliksik ay binawian ng pagkakataon na pag-aralan ang paghahanda sa loob ng mahabang panahon at ihambing ang mga bagong paghahanda sa mga luma.

Sa simula ng ikalawang quarter ng ika-19 na siglo. Ang mga mananaliksik ay nagsimulang gumamit ng ilang mga reagents upang pag-aralan ang mga tisyu; halimbawa, ang pagdaragdag ng acetic acid ay naging posible upang makilala ang cell nuclei. Ang mga reagents ay ginamit doon mismo sa entablado ng mikroskopyo.
Mula noong 80s XIX na siglo Sa pagsasagawa ng mikroskopikong pananaliksik, ang microtome na naimbento ni J. Purkinje ay nagiging isang kailangang-kailangan na katangian. Ang paggamit ng microtome ay naging posible upang makagawa ng manipis na mga seksyon at makakuha ng tuluy-tuloy na serye ng mga seksyon, na humantong sa mga pagsulong sa pag-aaral ng pinong istraktura ng cell.

Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo. Ang mga mikroskopyo ay nagsisimulang gumamit ng iba't ibang paraan ng pag-aayos at paglamlam ng mga paghahanda, pagbuhos ng mga bagay sa ilalim ng pag-aaral sa mas siksik na media. Mula noong 70s XIX na siglo Ang Canada balsam ay nagsimulang tradisyonal na ginagamit para sa paggawa ng mga permanenteng paghahanda.

Mahirap sabihin kung sino ang nagdala ng unang mikroskopyo sa Russia. Malamang na ito ay hindi mas maaga kaysa sa ika-17 siglo.

Ang Wikipedia ay mayroong sumusunod na data:
Imposibleng matukoy nang eksakto kung sino ang nag-imbento ng mikroskopyo. Ang Dutch spectacle maker na si Hans Janssen at ang kanyang anak na si Zacharias Janssen ay pinaniniwalaang nag-imbento ng unang mikroskopyo noong 1590, ngunit ito ay isang claim na ginawa mismo ni Zacharias Janssen noong kalagitnaan ng ika-17 siglo. Ang petsa, siyempre, ay hindi eksakto, dahil lumabas na si Zacarias ay ipinanganak noong mga 1590.

Paano naimbento ang mikroskopyo

Ang isa pang contender para sa pamagat ng imbentor ng mikroskopyo ay si Galileo Galilei. Binuo niya ang occhiolino, o compound microscope na may convex at concave lens, noong 1609. Iniharap ni Galileo ang kanyang mikroskopyo sa publiko sa Accademia dei Lincei, na itinatag ni Federico Cesi noong 1603. Ang imahe ni Francesco Stelluti ng tatlong bubuyog ay bahagi ng selyo ni Pope Urban VIII at itinuturing na unang nai-publish na microscopic na simbolo (tingnan ang Stephen Jay Gould, The Lying stones of Marrakech, 2000). Si Christiaan Huygens, isa pang Dutchman, ay nag-imbento ng isang simpleng two-lens eyepiece system noong huling bahagi ng 1600s na achromatically adjustable at samakatuwid ay isang malaking hakbang pasulong sa kasaysayan ng microscope development. Ginagawa pa rin ngayon ang Huygens eyepieces, ngunit kulang ang mga ito ng malawak na field of view at hindi komportable ang pagkakalagay ng eyepiece sa mga mata kumpara sa modernong wide-field eyepieces. Si Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723) ay itinuturing na unang nagbigay ng pansin sa mikroskopyo ng mga biologist, sa kabila ng katotohanan na ang mga simpleng magnifying lens ay nagawa na mula noong 1500s, at ang mga magnifying properties ng water-filled glass vessels ay binanggit ng mga sinaunang Romano (Seneca). Gawa ng kamay, ang mga mikroskopyo ni Van Leeuwenhoek ay napakaliit na produkto na may isang napakalakas na lens. Ang mga ito ay hindi maginhawang gamitin, ngunit ginawa nilang posible na suriin ang mga imahe nang detalyado lamang dahil hindi nila kinuha ang mga pagkukulang ng isang compound microscope (ilang mga lente ng naturang mikroskopyo ay nadoble ang mga depekto sa imahe). Tumagal ng humigit-kumulang 150 taon ng pag-unlad sa optika para sa isang tambalang mikroskopyo upang makagawa ng parehong kalidad ng imahe gaya ng mga simpleng Leeuwenhoek na mikroskopyo. Kaya, kahit na si Anton Van Leeuwenhoek ay isang mahusay na master ng mikroskopyo, hindi siya ang imbentor nito, salungat sa popular na paniniwala. http://ru.wikipedia.org/wiki/light microscope

Ang unang mikroskopyo ay hindi dinisenyo ng isang propesyonal na siyentipiko, ngunit ng isang baguhan, isang mangangalakal ng tela na nagngangalang Anthony Van Leeuwenhoek, na nanirahan sa Holland noong ika-17 siglo. Ang matanong na taong nagtuturo sa sarili na ito ang unang tumingin sa isang aparato na ginawa niya sa kanyang sarili sa isang patak ng tubig at nakakita ng libu-libong maliliit na nilalang, na pinangalanan niya sa salitang Latin na animalculus (maliit na hayop). Sa kanyang buhay, nagawa ni Leeuwenhoek na ilarawan ang higit sa dalawang daang species ng mga hayop, at sa pamamagitan ng pag-aaral ng manipis na mga seksyon ng karne, prutas at gulay, natuklasan niya ang cellular na istraktura ng buhay na tisyu. Para sa mga serbisyo sa agham, si Leeuwenhoek ay nahalal bilang isang buong miyembro ng Royal Society noong 1680, at ilang sandali ay naging isang akademiko ng French Academy of Sciences.

Ang mga mikroskopyo ni Leeuwenhoek, kung saan personal niyang ginawa ang higit sa tatlong daan noong buhay niya, ay isang maliit, kasing laki ng gisantes na spherical lens na ipinasok sa isang frame. Ang mga mikroskopyo ay may isang entablado, ang posisyon kung saan may kaugnayan sa lens ay maaaring iakma gamit ang isang tornilyo, ngunit ang mga optical na instrumento na ito ay walang stand o tripod; kailangan nilang hawakan sa mga kamay. Mula sa punto ng view ng optika ngayon, ang aparato, na tinatawag na Leeuwenhoek microscope, ay hindi isang mikroskopyo, ngunit isang napakalakas na magnifying glass, dahil ang optical na bahagi nito ay binubuo lamang ng isang lens. http://www.foto.ru /articles/?article_mic...
lalabas ang link pagkatapos ng pag-verify ng isang moderator History ng mikroskopyo
Ang unang achromatic microscope ay binuo sa Russia (mga 1784) ni Franz Ulrich Theodor Epinus, German. Aepinus, (Disyembre 2(13), 1724, Rostock Agosto 10(22), 1802, Dorpat, ngayon ay Tartu) Russian physicist, miyembro ng St. Petersburg Academy of Sciences (1756).http://ru.wikipedia.org /wiki/Epinus,_Fr...

Ano ang kahalagahan ng pag-imbento ng mikroskopyo? Kasaysayan ng pag-imbento ng mikroskopyo

Ang mikroskopyo ay isang natatanging aparato na idinisenyo upang palakihin ang mga microimage at sukatin ang laki ng mga bagay o mga istrukturang pormasyon na naobserbahan sa pamamagitan ng lens. Ang pag-unlad na ito ay kamangha-mangha, at ang kahalagahan ng pag-imbento ng mikroskopyo ay napakahusay, dahil kung wala ito ilang mga lugar ng modernong agham ay hindi umiiral. At mula dito nang mas detalyado.

Ang mikroskopyo ay isang aparato na nauugnay sa isang teleskopyo, na ginagamit para sa ganap na magkakaibang mga layunin. Sa tulong nito, posible na suriin ang istraktura ng mga bagay na hindi nakikita ng mata. Pinapayagan ka nitong matukoy ang mga morphological parameter ng microformations, pati na rin suriin ang kanilang volumetric na lokasyon. Samakatuwid, kahit na mahirap isipin kung ano ang kahalagahan ng pag-imbento ng mikroskopyo, at kung paano nakaimpluwensya ang hitsura nito sa pag-unlad ng agham.

Kasaysayan ng mikroskopyo at optika

Ngayon mahirap sagutin kung sino ang unang nag-imbento ng mikroskopyo. Ang isyung ito ay malamang na tatalakayin nang kasing lawak ng paglikha ng isang pana. Gayunpaman, hindi tulad ng mga armas, ang pag-imbento ng mikroskopyo ay aktwal na naganap sa Europa. At kung sino ang eksaktong hindi pa rin alam. Ang posibilidad na ang nakatuklas ng device ay si Hans Jansen, isang Dutch eyeglass maker, ay medyo mataas. Ang kanyang anak, si Zacharias Jansen, ay nag-claim noong 1590 na siya at ang kanyang ama ay gumawa ng mikroskopyo.

Ngunit noong 1609, lumitaw ang isa pang mekanismo, na nilikha ni Galileo Galilei. Tinawag niya itong occhiolino at iniharap sa publiko sa Accademia Nazionale dei Lincei. Ang patunay na maaaring gumamit na ng mikroskopyo noong panahong iyon ay ang karatula sa selyo ni Pope Urban III. Ito ay pinaniniwalaan na kumakatawan sa isang pagbabago ng isang imahe na nakuha sa pamamagitan ng microscopy. Ang light microscope (composite) ni Galileo Galilei ay binubuo ng isang convex at isang concave lens.

Pagpapabuti at pagpapatupad sa pagsasanay

10 taon lamang pagkatapos ng imbensyon ni Galileo, lumikha si Cornelius Drebbel ng isang compound microscope na may dalawang matambok na lente. At nang maglaon, iyon ay, sa pagtatapos ng 1600s, nakabuo si Christian Huygens ng isang two-lens eyepiece system. Ginagawa pa rin ang mga ito hanggang ngayon, kahit na kulang sila sa lawak ng visibility. Ngunit, higit sa lahat, sa tulong ng naturang mikroskopyo noong 1665, nagsagawa ng pag-aaral si Robert Hooke sa isang seksyon ng puno ng cork oak, kung saan nakita ng siyentipiko ang tinatawag na mga pulot-pukyutan. Ang resulta ng eksperimento ay ang pagpapakilala ng konsepto ng "cell".

Ang isa pang ama ng mikroskopyo, si Anthony van Leeuwenhoek, ay muling nag-imbento nito, ngunit pinamamahalaang maakit ang atensyon ng mga biologist sa aparato. At pagkatapos nito ay naging malinaw kung ano ang kahalagahan ng pag-imbento ng mikroskopyo para sa agham, dahil pinapayagan nito ang pagbuo ng microbiology. Marahil, ang nabanggit na aparato ay makabuluhang pinabilis ang pag-unlad ng mga likas na agham, dahil hanggang sa makita ng tao ang mga mikrobyo, naniniwala siya na ang mga sakit ay nagmumula sa karumihan. At sa agham ang mga konsepto ng alchemy at vitalistic na mga teorya ng pagkakaroon ng mga nabubuhay na bagay at ang kusang henerasyon ng buhay ay naghari.

Leeuwenhoek mikroskopyo

Ang pag-imbento ng mikroskopyo ay isang natatanging kaganapan sa agham ng Middle Ages, dahil salamat sa aparato posible na makahanap ng maraming mga bagong paksa para sa pang-agham na talakayan. Bukod dito, maraming mga teorya ang nawasak salamat sa mikroskopya. At ito ang dakilang merito ni Anthony van Leeuwenhoek. Nagawa niyang pagbutihin ang mikroskopyo upang ito ay nagpapahintulot sa mga cell na makita nang detalyado. At kung isasaalang-alang natin ang isyu sa kontekstong ito, si Leeuwenhoek nga ang ama ng ganitong uri ng mikroskopyo.

Istraktura ng device

Ang mismong light microscope ni Leeuwenhoek ay isang plato na may lens na may kakayahang palakihin ang mga bagay na pinag-uusapan nang maraming beses. Ang plate na ito na may lens ay may tripod. Gamit ito, ito ay naka-mount sa isang pahalang na mesa. Sa pamamagitan ng pagtutok ng lens sa liwanag at paglalagay ng materyal sa ilalim ng pag-aaral sa pagitan nito at ng apoy ng kandila, makikita ang mga bacterial cell. Bukod dito, ang unang materyal na pinag-aralan ni Antonie van Leeuwenhoek ay dental plaque. Sa loob nito, nakita ng siyentipiko ang maraming mga nilalang, na hindi pa niya mapapangalanan.

Ang kakaiba ng Leeuwenhoek microscope ay kamangha-mangha. Ang mga pinagsama-samang modelo na magagamit sa oras na iyon ay hindi nagbibigay ng mataas na kalidad ng imahe. Bukod dito, ang pagkakaroon ng dalawang lente ay nagpatindi lamang sa mga depekto. Samakatuwid, tumagal ng higit sa 150 taon hanggang ang mga compound microscope na orihinal na binuo nina Galileo at Drebbel ay nagsimulang gumawa ng parehong kalidad ng imahe gaya ng device ni Leeuwenhoek. Si Anthony van Leeuwenhoek mismo ay hindi pa rin itinuturing na ama ng mikroskopyo, ngunit siya ay nararapat na isang kinikilalang master ng mikroskopya ng mga katutubong materyales at mga selula.

Pag-imbento at pagpapabuti ng mga lente

Ang mismong konsepto ng isang lens ay umiral na sa Sinaunang Roma at Greece. Halimbawa, sa Greece posibleng magsindi ng apoy gamit ang convex glass. At sa Roma, ang mga katangian ng mga sisidlang salamin na puno ng tubig ay matagal nang napansin. Ginawa nilang posible na palakihin ang mga imahe, kahit na hindi maraming beses. Ang karagdagang pag-unlad ng mga lente ay hindi alam, kahit na malinaw na ang pag-unlad ay hindi maaaring tumigil.

Ito ay kilala na noong ika-16 na siglo ang paggamit ng mga salamin ay nagsimula sa Venice. Ito ay nakumpirma ng mga katotohanan tungkol sa pagkakaroon ng mga glass grinding machine, na naging posible upang makakuha ng mga lente.

Sino ang nag-imbento ng mikroskopyo?

Mayroon ding mga guhit ng mga optical na instrumento, na mga salamin at lente. Ang may-akda ng mga gawang ito ay kay Leonardo da Vinci. Ngunit kahit na mas maaga, ang mga tao ay nagtrabaho gamit ang magnifying glass: noong 1268, ipinasa ni Roger Bacon ang ideya ng paglikha ng isang spyglass. Nang maglaon ay ipinatupad ito.

Malinaw, ang may-akda ng lens ay hindi pag-aari ng sinuman. Ngunit ito ay naobserbahan hanggang sa kumuha ng optika si Carl Friedrich Zeiss. Noong 1847 nagsimula siyang gumawa ng mga mikroskopyo. Ang kanyang kumpanya pagkatapos ay naging isang pinuno sa pagbuo ng optical glasses. Ito ay umiiral hanggang sa araw na ito, na nananatiling pangunahing isa sa industriya. Lahat ng kumpanyang gumagawa ng mga photo at video camera, optical sight, rangefinder, teleskopyo at iba pang device ay nakikipagtulungan dito.

Pagpapabuti ng mikroskopya

Ang kasaysayan ng pag-imbento ng mikroskopyo ay kapansin-pansin kapag pinag-aralan nang detalyado. Ngunit hindi gaanong kawili-wili ang kasaysayan ng karagdagang pagpapabuti ng mikroskopya. Ang mga bagong uri ng mikroskopyo ay nagsimulang lumitaw, at ang siyentipikong pag-iisip na nagbunga sa kanila ay lumubog nang mas malalim. Ngayon ang layunin ng siyentipiko ay hindi lamang pag-aralan ang mga mikrobyo, kundi isaalang-alang din ang mas maliliit na bahagi. Ito ay mga molekula at atomo. Nasa ika-19 na siglo na sila ay maaaring pag-aralan sa pamamagitan ng X-ray diffraction analysis. Ngunit higit pa ang hinihingi ng agham.

Kaya, noong 1863, ang mananaliksik na si Henry Clifton Sorby ay bumuo ng isang polarizing microscope upang pag-aralan ang mga meteorite. At noong 1863, binuo ni Ernst Abbe ang teorya ng mikroskopyo. Matagumpay itong pinagtibay ni Carl Zeiss. Dahil dito, ang kanyang kumpanya ay naging isang kinikilalang pinuno sa industriya ng optical instruments.

Ngunit sa lalong madaling panahon 1931 ay dumating - ang oras ng paglikha ng mikroskopyo ng elektron. Ito ay naging isang bagong uri ng device na nagbibigay-daan sa iyong makakita ng higit pa sa liwanag. Hindi ito gumamit ng mga photon o polarized na ilaw para sa paghahatid, ngunit ang mga electron - mga particle na mas maliit kaysa sa pinakasimpleng mga ion. Ito ay ang pag-imbento ng mikroskopyo ng elektron na nagpapahintulot sa pagbuo ng histology. Ngayon ang mga siyentipiko ay nakakuha ng ganap na kumpiyansa na ang kanilang mga paghatol tungkol sa selula at mga organel nito ay talagang tama. Gayunpaman, noong 1986 lamang iginawad ang Nobel Prize sa lumikha ng electron microscope, si Ernst Ruska. Bukod dito, noong 1938, nagtayo si James Hiller ng isang transmission electron microscope.

Ang pinakabagong mga uri ng mikroskopyo

Ang agham, pagkatapos ng mga tagumpay ng maraming siyentipiko, ay umunlad nang higit at mas mabilis. Samakatuwid, ang layunin na idinidikta ng mga bagong katotohanan ay ang pangangailangan na bumuo ng isang napaka-sensitibong mikroskopyo. At noong 1936, gumawa si Erwin Müller ng isang field emission device. At noong 1951, isa pang device ang ginawa - isang field ion microscope. Ang kahalagahan nito ay sukdulan dahil pinapayagan nito ang mga siyentipiko na makita ang mga atomo sa unang pagkakataon. At bilang karagdagan dito, noong 1955, binuo ni Jerzy Nomarski ang mga teoretikal na pundasyon ng pagkakaiba-iba ng interference contrast microscopy.

Pagpapabuti ng pinakabagong mga mikroskopyo

Ang pag-imbento ng mikroskopyo ay hindi pa isang tagumpay, dahil sa prinsipyo ay hindi mahirap gawin ang mga ions o photon na dumaan sa biological media at pagkatapos ay suriin ang resultang imahe. Ngunit ang isyu ng pagpapabuti ng kalidad ng mikroskopya ay talagang mahalaga. At pagkatapos ng mga konklusyong ito, lumikha ang mga siyentipiko ng fly-by mass analyzer, na tinatawag na scanning ion microscope.

Ginawang posible ng device na ito na i-scan ang isang atom at makakuha ng data sa three-dimensional na istraktura ng molekula. Kasama ng pagsusuri ng X-ray diffraction, ginawang posible ng pamamaraang ito na makabuluhang mapabilis ang proseso ng pagkilala sa maraming mga sangkap na matatagpuan sa kalikasan. At noong 1981, ipinakilala ang isang scanning tunnel microscope, at noong 1986 - isang atomic force microscope. Ang 1988 ay ang taon ng pag-imbento ng pag-scan ng electrochemical tunnel microscope. At ang pinakabago at pinakakapaki-pakinabang ay ang Kelvin force probe. Ito ay binuo noong 1991.

Pagtatasa ng pandaigdigang kahalagahan ng pag-imbento ng mikroskopyo

Simula noong 1665, nang simulan ni Leeuwenhoek ang pagproseso ng salamin at paggawa ng mga mikroskopyo, ang industriya ay umunlad at naging mas kumplikado. At kapag nagtataka kung ano ang kahalagahan ng pag-imbento ng mikroskopyo, ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa mga pangunahing tagumpay ng mikroskopya. Kaya, ginawang posible ng pamamaraang ito na suriin ang cell, na nagsilbing isa pang impetus para sa pagbuo ng biology. Pagkatapos ay ginawang posible ng aparato na makilala ang mga organelles ng cell, na naging posible upang magbalangkas ng mga pattern ng istraktura ng cellular.

Ginawang posible ng mikroskopyo na makita ang molekula at atom, at nang maglaon ay na-scan ng mga siyentipiko ang ibabaw nito. Bukod dito, sa pamamagitan ng isang mikroskopyo maaari mo ring makita ang mga ulap ng elektron ng mga atomo. Dahil ang mga electron ay gumagalaw sa bilis ng liwanag sa paligid ng nucleus, ganap na imposibleng suriin ang particle na ito. Sa kabila nito, dapat maunawaan ng isa ang kahalagahan ng pag-imbento ng mikroskopyo. Ginawa niyang posible na makakita ng bagong bagay na hindi nakikita ng mata. Ito ay isang kamangha-manghang mundo, kung saan ang pag-aaral ay naglalapit sa tao sa mga modernong tagumpay sa pisika, kimika at medisina. At sulit ang lahat ng gawain.

Ang kasaysayan ng paglikha ng unang mikroskopyo ay puno ng mga lihim at haka-haka. Kahit ang imbentor nito ay hindi ganoon kadaling pangalanan. Ngunit mapagkakatiwalaang kilala na ang pinakaunang mga talaan ng isang mikroskopyo ay nagmula noong 1595. Taglay nila ang pangalan ni Zachary Jansen, anak ng Dutch eyeglass maker na si Hans Jansen.

Si Zachary ay lumaki bilang isang matanong na batang lalaki at gumugol ng maraming oras sa pagawaan ng kanyang ama. Isang araw, sa kawalan ng kanyang ama, gumawa siya ng hindi pangkaraniwang tubo mula sa isang metal na silindro at mga scrap ng salamin. Ang kakaiba nito ay na kapag tiningnan sa pamamagitan nito, ang mga bagay sa paligid ay lumalaki sa laki, naging mas malapit at tila nasa haba ng braso. Sinubukan ng bata na tumingin sa mga bagay sa kabilang dulo ng tubo. Isipin ang kanyang pagkagulat nang makita niya ang mga ito na maliit at napakalayo.

Sinabi ni Zachary sa kanyang ama ang tungkol sa kanyang hindi pangkaraniwang karanasan, na hinimok ang kanyang anak sa lahat ng posibleng paraan sa landas na ito. Si Hans Jansen, nang hindi nalalaman, ay napabuti ang "magic" na tubo - pinalitan niya ang metal na silindro ng isang sistema ng mga tubo na maaaring tupi sa bawat isa. Ngayon ang pagtingin sa mga bagay ay naging mas kawili-wili, dahil sila ay naging mas malinaw at mas malaki. Salamat sa pagbabago ng haba ng tubo, posible na ilapit ang imahe o mas malayo, suriin ang maliliit na detalye, at makita kung ano ang dating imposibleng makita sa anumang baso.

Kaya, bilang isang resulta ng kasiyahan ng mga bata, isang makasaysayang pagtuklas ang ginawa - ang unang mikroskopyo ay nilikha, at ang sangkatauhan ay nakakuha ng pagkakataon na makilala ang isang bago, hanggang ngayon ay hindi pa nagagawang mundo - ang mundo ng mga mikroskopikong nilalang. At kahit na ang paglaki ng mikroskopyo ay mula 3 hanggang 10 beses lamang, ito ay isang pagtuklas ng pinakamalaking kahalagahan!

Unti-unti, kumalat ang mga alingawngaw tungkol sa magnifying tube nang malayo sa Netherlands at umabot sa Italya, kung saan nanirahan at nagturo ng astronomiya si Galileo Galilei sa unibersidad sa lungsod ng Padua. Mabilis niyang napagtanto ang mga pakinabang ng bagong imbensyon at batay dito ay lumikha siya ng sarili niyang magnifying tube. Maya-maya, sa personal na laboratoryo ni Galileo Galilei, itinatag niya ang paggawa ng mga simpleng mikroskopyo.

Sa paglipas ng panahon, noong 1648 sa Netherlands, ang hinaharap na tagapagtatag ng siyentipikong mikroskopya, si Antonie van Leeuwenhoek, ay nakilala sa isang mikroskopyo. Ang aparatong ito ay labis na nabighani sa batang Leeuwenhoek kaya nagsimula siyang italaga ang lahat ng kanyang libreng oras sa pag-aaral ng mga akdang siyentipiko na nakatuon sa pag-aaral ng microworld. Kaayon ng pagbabasa ng mga libro, pinagkadalubhasaan ng batang Leeuwenhoek ang propesyon ng isang gilingan ng lens, na kalaunan ay pinahintulutan siyang lumikha ng kanyang sariling mikroskopyo na may kakayahang magnifying hanggang 500 beses. Sa kanyang tulong, gumawa siya ng isang malaking bilang ng mga makabuluhang pagtuklas. Halimbawa, siya ang unang naglarawan ng bacteria at ciliates, nakatuklas at nag-sketch ng mga pulang selula ng dugo - mga pulang selula ng dugo, mga hibla ng lens ng mata, mga hibla ng kalamnan at mga selula ng balat.

Kasabay ni Leeuwenhoek, isa pang mahusay na siyentipiko na gumawa ng malaking kontribusyon sa microscopy, ang Englishman na si Robert Hooke, ay nagtrabaho sa pagpapabuti ng mikroskopyo. Hindi lamang siya nakagawa ng isang modelo ng isang mikroskopyo na naiiba sa iba, ngunit maingat ding pinag-aralan ang istraktura ng mga selula ng mga halaman at ilang mga hayop, at inilarawan ang kanilang istraktura. Sa kanyang siyentipikong gawain na pinamagatang "Micrography," nagbigay si Hooke ng detalyadong paglalarawan ng cellular na istraktura ng mga elderberry, karot, dill, mata ng langaw, pakpak ng bubuyog, larva ng lamok, at marami pang iba. Siyanga pala, si Hooke ang nagpakilala ng terminong "cell" at binigyan ito ng siyentipikong kahulugan.

Sa pag-unlad ng sangkatauhan, ang istraktura ng mikroskopyo ay naging mas kumplikado at napabuti, at ang mga bagong uri ng mga mikroskopyo ay lumitaw, na may higit na kapangyarihan ng pag-magnify at pinahusay na kalidad ng imahe. Ngayon mayroong isang malaking iba't ibang mga mikroskopyo - optical, electronic, scanning probe, X-ray. Ang lahat ng mga ito ay idinisenyo upang palakihin ang mga mikroskopikong bagay at pag-aralan ang mga ito nang detalyado, ngunit hindi maihahambing na mas malakas at multifunctional kaysa sa mga light microscope.

Kasaysayan ng paglikha ng mikroskopyo

Anuman ang iyong sabihin, ang mikroskopyo ay isa sa pinakamahalagang kasangkapan ng mga siyentipiko, isa sa kanilang pangunahing sandata sa pag-unawa sa mundo sa paligid natin. Paano lumitaw ang unang mikroskopyo, ano ang kasaysayan ng mikroskopyo mula sa Middle Ages hanggang sa kasalukuyan, ano ang istraktura ng mikroskopyo at ang mga patakaran para sa pagtatrabaho dito, makikita mo ang mga sagot sa lahat ng mga tanong na ito sa aming artikulo. Kaya simulan na natin.

Kasaysayan ng paglikha ng mikroskopyo

Bagaman ang unang magnifying lens, batay sa kung saan aktwal na gumagana ang light microscope, ay natagpuan ng mga arkeologo sa panahon ng mga paghuhukay ng sinaunang Babylon, gayunpaman, ang mga unang mikroskopyo ay lumitaw sa Middle Ages. Kapansin-pansin, walang kasunduan sa mga istoryador tungkol sa kung sino ang unang nag-imbento ng mikroskopyo. Kabilang sa mga kandidato para sa kagalang-galang na tungkuling ito ang mga sikat na siyentipiko at imbentor gaya nina Galileo Galilei, Christiaan Huygens, Robert Hooke at Antoni van Leeuwenhoek.

Ito rin ay nagkakahalaga ng pagbanggit sa Italyano na manggagamot na si G. Fracostoro, na noong 1538 ay ang unang nagmungkahi ng pagsasama-sama ng ilang mga lente upang makakuha ng mas malaking epekto ng pagpapalaki. Hindi pa ito ang paglikha ng mikroskopyo, ngunit ito ang naging tagapagpauna sa paglitaw nito.

At noong 1590, isang Hans Yasen, isang Dutch eyeglass maker, ang nagsabi na ang kanyang anak, si Zachary Yasen, ang nag-imbento ng unang mikroskopyo; para sa mga tao ng Middle Ages, ang gayong imbensyon ay katulad ng isang maliit na himala. Gayunpaman, maraming mga mananalaysay ang nagdududa kung si Zachary Yasen ang tunay na imbentor ng mikroskopyo. Ang katotohanan ay maraming mga madilim na lugar sa kanyang talambuhay, kabilang ang mga batik sa kanyang reputasyon, kaya inakusahan ng mga kontemporaryo si Zacarias ng pekeng at pagnanakaw ng intelektwal na pag-aari ng ibang tao. Magkagayunman, sa kasamaang-palad, hindi natin malalaman kung si Zakhary Yasen ang imbentor ng mikroskopyo o hindi.

Ngunit ang reputasyon ni Galileo Galilei sa bagay na ito ay hindi nagkakamali. Kilala natin ang taong ito, una sa lahat, bilang isang mahusay na astronomer, isang siyentipiko na inuusig ng Simbahang Katoliko dahil sa kanyang paniniwala na ang Earth ay umiikot sa paligid , at hindi ang kabaligtaran. Kabilang sa mahahalagang imbensyon ni Galileo ay ang unang teleskopyo, sa tulong ng kung saan ang siyentipiko ay tumagos sa kanyang tingin sa mga cosmic sphere. Ngunit ang kanyang saklaw ng mga interes ay hindi limitado lamang sa mga bituin at planeta, dahil ang isang mikroskopyo ay mahalagang parehong teleskopyo, ngunit lamang sa kabaligtaran. At kung sa tulong ng mga magnifying lens maaari mong obserbahan ang malayong mga planeta, kung gayon bakit hindi ibaling ang kanilang kapangyarihan sa ibang direksyon - upang pag-aralan kung ano ang "sa ilalim ng aming mga ilong". "Bakit hindi," malamang na naisip ni Galileo, at sa gayon, noong 1609, ipinakita na niya sa pangkalahatang publiko sa Accademia dei Licei ang kanyang unang tambalang mikroskopyo, na binubuo ng isang matambok at malukong magnifying lens.

Mga antigong mikroskopyo.

Nang maglaon, pagkaraan ng 10 taon, pinahusay ng Dutch na imbentor na si Cornelius Drebbel ang mikroskopyo ni Galileo sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isa pang matambok na lens. Ngunit ang tunay na rebolusyon sa pagbuo ng mga mikroskopyo ay ginawa ni Christiaan Huygens, isang Dutch physicist, mekaniko at astronomer. Kaya siya ang unang gumawa ng mikroskopyo na may dalawang-lens na eyepiece system na achromatically adjusted. Ito ay nagkakahalaga ng noting na Huygens eyepieces ay ginagamit pa rin ngayon.

Ngunit ang sikat na Ingles na imbentor at siyentipiko na si Robert Hooke ay pumasok sa kasaysayan ng agham, hindi lamang bilang tagalikha ng kanyang sariling orihinal na mikroskopyo, kundi pati na rin bilang isang taong gumawa ng isang mahusay na pagtuklas sa agham sa kanyang tulong. Siya ang unang nakakita ng isang organikong selula sa pamamagitan ng isang mikroskopyo, at iminungkahi na ang lahat ng nabubuhay na organismo ay binubuo ng mga selula, ang pinakamaliit na yunit ng bagay na nabubuhay. Inilathala ni Robert Hooke ang mga resulta ng kanyang mga obserbasyon sa kanyang pangunahing gawain, Micrographia.

Nai-publish noong 1665 ng Royal Society of London, ang aklat na ito ay naging isang siyentipikong bestseller sa mga panahong iyon at lumikha ng isang tunay na sensasyon sa komunidad ng siyensya. Siyempre, naglalaman ito ng mga ukit na naglalarawan ng mga kuto, langaw, at mga selula ng halaman na pinalaki sa pamamagitan ng mikroskopyo. Sa esensya, ang gawaing ito ay isang kamangha-manghang paglalarawan ng mga kakayahan ng mikroskopyo.

Kawili-wiling katotohanan: Kinuha ni Robert Hooke ang terminong "cell" dahil ang mga cell ng halaman na nakatali sa mga pader ay nagpapaalala sa kanya ng mga monastic cell.

Ito ang hitsura ng mikroskopyo ni Robert Hooke, imahe mula sa Micrographia.

At ang huling natatanging siyentipiko na nag-ambag sa pagbuo ng mga mikroskopyo ay ang Dutchman na si Antonia van Leeuwenhoek. Dahil sa inspirasyon ng gawa ni Robert Hooke, Micrographia, lumikha si Leeuwenhoek ng sarili niyang mikroskopyo. Ang mikroskopyo ni Leeuwenhoek, bagama't mayroon lamang itong isang lens, ay napakalakas, kaya ang antas ng detalye at paglaki ng kanyang mikroskopyo ay ang pinakamahusay sa oras na iyon. Sa pagmamasid sa buhay na kalikasan sa pamamagitan ng isang mikroskopyo, ginawa ni Leeuwenhoek ang marami sa pinakamahalagang siyentipikong pagtuklas sa biology: siya ang unang nakakita ng mga pulang selula ng dugo, inilarawan ang bakterya, lebadura, sketched na tamud at ang istraktura ng mga mata ng insekto, natuklasan at inilarawan ang marami sa kanilang mga anyo . Ang gawa ni Leeuwenhoek ay nagbigay ng malaking impetus sa pag-unlad ng biology, at nakatulong upang maakit ang atensyon ng mga biologist sa mikroskopyo, na ginagawa itong mahalagang bahagi ng biological na pananaliksik, kahit hanggang ngayon. Ito ang pangkalahatang kasaysayan ng pagkatuklas ng mikroskopyo.

Mga uri ng mikroskopyo

Dagdag pa, sa pag-unlad ng agham at teknolohiya, ang mas maraming advanced na light microscope ay nagsimulang lumitaw; ang unang light microscope na gumagana sa batayan ng magnifying lens ay pinalitan ng isang electronic microscope, at pagkatapos ay isang laser microscope, isang X-ray microscope, na nagbigay ng mas mahusay na magnifying effect at detalye. Paano gumagana ang mga mikroskopyo na ito? Higit pa tungkol dito mamaya.

Electron microscope

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng mikroskopyo ng elektron ay nagsimula noong 1931, nang ang isang tiyak na R. Rudenberg ay nakatanggap ng isang patent para sa unang transmisyon na mikroskopyo ng elektron. Pagkatapos, noong 40s ng huling siglo, ang pag-scan ng mga mikroskopyo ng elektron ay lumitaw, na umabot sa kanilang teknikal na pagiging perpekto noong 60s ng huling siglo. Nakabuo sila ng isang imahe ng isang bagay sa pamamagitan ng sunud-sunod na paglipat ng isang maliit na seksyon na electronic probe sa kabuuan ng bagay.

Paano gumagana ang isang electron microscope? Ang operasyon nito ay batay sa isang direktang sinag ng mga electron, pinabilis sa isang electric field at nagpapakita ng isang imahe sa mga espesyal na magnetic lens; ang electron beam na ito ay mas maikli kaysa sa wavelength ng nakikitang liwanag. Ang lahat ng ito ay ginagawang posible upang mapataas ang kapangyarihan ng isang electron microscope at ang resolution nito ng 1000-10,000 beses kumpara sa isang tradisyunal na light microscope. Ito ang pangunahing bentahe ng isang electron microscope.

Ito ang hitsura ng modernong electron microscope.

Laser mikroskopyo

Ang laser microscope ay isang pinahusay na bersyon ng isang electron microscope; ang gawa nito ay batay sa isang laser beam, na nagbibigay-daan sa scientist na obserbahan ang buhay na tissue sa mas malalim na lalim.

X-ray mikroskopyo

Ang mga X-ray microscope ay ginagamit upang pag-aralan ang napakaliit na bagay na may sukat na maihahambing sa laki ng x-ray wave. Ang kanilang trabaho ay batay sa electromagnetic radiation na may wavelength mula 0.01 hanggang 1 nanometer.

aparatong mikroskopyo

Ang disenyo ng isang mikroskopyo ay nakasalalay sa uri nito; siyempre, ang isang electron microscope ay mag-iiba sa disenyo nito mula sa isang light optical microscope o mula sa isang X-ray microscope. Sa aming artikulo ay titingnan natin ang istraktura ng isang ordinaryong modernong optical mikroskopyo, na kung saan ay ang pinakasikat sa parehong mga amateurs at mga propesyonal, dahil maaari silang magamit upang malutas ang maraming mga simpleng problema sa pananaliksik.

Kaya, una sa lahat, ang isang mikroskopyo ay maaaring nahahati sa optical at mekanikal na mga bahagi. Kasama sa optical na bahagi ang:

• Ang eyepiece ay ang bahagi ng mikroskopyo na direktang konektado sa mga mata ng nagmamasid. Sa pinakaunang mga mikroskopyo ito ay binubuo ng isang solong lens; ang disenyo ng eyepiece sa mga modernong mikroskopyo, siyempre, ay medyo mas kumplikado.
• Ang lens ay halos ang pinakamahalagang bahagi ng mikroskopyo, dahil ito ang lens na nagbibigay ng pangunahing pagpapalaki.
• Illuminator – responsable sa pagdaloy ng liwanag papunta sa bagay na pinag-aaralan.
• Aperture – kinokontrol ang lakas ng light flux na pumapasok sa bagay na pinag-aaralan.

Ang mekanikal na bahagi ng mikroskopyo ay binubuo ng mga mahahalagang bahagi tulad ng:

• Tube, ito ay isang tubo kung saan matatagpuan ang eyepiece. Ang tubo ay dapat na matibay at hindi deformed, kung hindi, ang mga optical na katangian ng mikroskopyo ay magdurusa.
• Tinitiyak ng base ang katatagan ng mikroskopyo sa panahon ng operasyon. Dito nakadikit ang tubo, capacitor holder, focusing knobs at iba pang bahagi ng mikroskopyo.
• Umiikot na ulo - ginagamit para sa mabilis na pagpapalit ng mga lente, hindi magagamit sa mga murang modelo ng mga mikroskopyo.
• Ang talahanayan ng bagay ay ang lugar kung saan inilalagay ang sinuri na bagay o mga bagay.

At dito ang larawan ay nagpapakita ng mas detalyadong istraktura ng mikroskopyo.

Mga panuntunan para sa pagtatrabaho sa isang mikroskopyo

• Ito ay kinakailangan upang gumana sa isang mikroskopyo habang nakaupo;
• Bago gamitin, dapat suriin ang mikroskopyo at punasan ang alikabok gamit ang malambot na tela;
• Ilagay ang mikroskopyo sa harap mo nang bahagya sa kaliwa;
• Ito ay nagkakahalaga ng pagsisimula ng trabaho na may mababang magnification;
• I-set up ang pag-iilaw sa larangan ng view ng mikroskopyo gamit ang electric light o salamin. Ang pagtingin sa eyepiece gamit ang isang mata at paggamit ng salamin na may malukong gilid, idirekta ang liwanag mula sa bintana papunta sa lens, at pagkatapos ay ipaliwanag ang larangan ng view hangga't maaari at pantay. Kung ang mikroskopyo ay nilagyan ng isang illuminator, pagkatapos ay ikonekta ang mikroskopyo sa pinagmumulan ng kapangyarihan, i-on ang lampara at itakda ang kinakailangang liwanag;
• Ilagay ang microspecimen sa entablado upang ang bagay na pinag-aaralan ay nasa ilalim ng lens. Sa pagtingin sa gilid, ibaba ang lens gamit ang macroscrew hanggang ang distansya sa pagitan ng lower lens ng lens at microspecimen ay maging 4-5 mm;
• Ang paglipat ng ispesimen sa pamamagitan ng kamay, hanapin ang nais na lokasyon at ilagay ito sa gitna ng field of view ng mikroskopyo;
• Upang pag-aralan ang isang bagay sa mataas na magnification, kailangan mo munang ilagay ang napiling lugar sa gitna ng field of view ng mikroskopyo sa mababang magnification. Pagkatapos ay baguhin ang lens sa 40x, i-on ang revolver upang makuha nito ang posisyon sa pagtatrabaho. Gamit ang isang micrometer screw, kumuha ng magandang imahe ng bagay. Mayroong dalawang linya sa kahon ng mekanismo ng micrometer, at sa screw ng micrometer ay may isang punto na dapat palaging nasa pagitan ng mga linya. Kung lumampas ito sa kanilang mga limitasyon, dapat itong ibalik sa normal nitong posisyon. Kung hindi sinunod ang panuntunang ito, maaaring huminto sa paggana ang micrometer screw;
• Sa pagkumpleto ng trabaho na may mataas na pag-magnify, itakda ang mababang pag-magnify, itaas ang lens, alisin ang ispesimen mula sa work table, punasan ang lahat ng bahagi ng mikroskopyo ng malinis na napkin, takpan ito ng isang plastic bag at ilagay ito sa isang cabinet.

Sa pagsulat ng artikulo, sinubukan kong gawin itong kawili-wili, kapaki-pakinabang at mataas na kalidad hangga't maaari. Ako ay magpapasalamat para sa anumang puna at nakabubuo na pagpuna sa anyo ng mga komento sa artikulo. Maaari mo ring isulat ang iyong hiling/tanong/suhestyon sa aking email. [email protected] o sa Facebook, taos-puso ang may-akda.

Nagsimula ang pag-imbento ng mikroskopyo noong minsang gumawa si Galileo ng napakahabang teleskopyo. Nangyari ito sa maghapon. Nang matapos ang kanyang trabaho, itinutok niya ang tubo sa bintana upang tingnan ang kalinisan ng mga lente sa liwanag. Kumapit sa eyepiece, natulala si Galileo: ang buong larangan ng pangitain ay sinakop ng ilang uri ng kulay abong kumikinang na masa. Ang tubo ay umugoy ng kaunti, at nakita ng siyentipiko ang isang malaking ulo na may nakaumbok na itim na mga mata sa mga gilid. Ang halimaw ay may itim na katawan na may berdeng tint, anim na articulated legs... Ngunit ito ay... isang langaw! Inalis ang tubo sa kanyang mata, nakumbinsi si Galileo na mayroon ngang langaw na nakaupo sa windowsill.

Ito ay kung paano ipinanganak ang mikroskopyo - isang aparato na binubuo ng dalawang lente para sa pagpapalaki ng imahe ng maliliit na bagay. Natanggap nito ang pangalan nito - "microscope" - mula sa isang miyembro ng "Academia dei Lincei" ("Lynx-Eyed Academy")

I. Faber noong 1625. Ito ay isang siyentipikong lipunan na, bukod sa iba pang mga bagay, ay nag-apruba at sumuporta sa paggamit ng mga optical na instrumento sa agham.

At si Galileo mismo, noong 1624, ay nagpasok ng mas maikling focal length (mas matambok) na mga lente sa mikroskopyo, na ginagawang mas maikli ang tubo.

Robert Hooke at ang kanyang mga nagawa

Ang susunod na pahina sa kasaysayan ng paglikha ng mikroskopyo ay nauugnay sa pangalan ni Robert Hooke. Siya ay isang napakahusay na tao at isang mahuhusay na siyentipiko. Ang pinakamahalagang tagumpay ni Hooke ay ang mga sumusunod:

• pag-imbento ng spiral spring upang ayusin ang bilis ng mga relo; paglikha ng helical gears;
• pagtukoy sa bilis ng pag-ikot ng Mars at Jupiter sa paligid ng kanilang axis; pag-imbento ng optical telegraph;
• paglikha ng isang aparato para sa pagtukoy ng pagiging bago ng tubig; paglikha ng isang thermometer para sa pagsukat ng mababang temperatura;
• pagtatatag ng pare-pareho ang temperatura ng pagtunaw ng yelo at pagkulo ng tubig; pagtuklas ng batas ng pagpapapangit ng mga nababanat na katawan; palagay tungkol sa wave nature ng liwanag at sa kalikasan ng gravity.

Pagkatapos ng pagtatapos mula sa Oxford University noong 1657, si Hooke ay naging katulong ni Robert Boyle. Ito ay isang mahusay na paaralan na may isa sa mga pinakadakilang siyentipiko noong panahong iyon. Noong 1663, nagtrabaho na si Hooke bilang isang kalihim at demonstrador ng mga eksperimento ng English Royal Society (Academy of Sciences). Nang malaman ang tungkol sa mikroskopyo doon, inutusan si Hooke na magsagawa ng mga obserbasyon sa device na ito. Ang microscope master na si Drebbel ay nasa kanyang pagtatapon ay isang kalahating metrong ginintuan na tubo na matatagpuan mahigpit na patayo. Kinailangan kong magtrabaho sa isang mahirap na posisyon - yumuko sa isang arko.

Pagpapabuti ng mikroskopyo ni Hooke

Una sa lahat, ginawa ni Hooke ang tubo - ang tubo - na hilig. Upang hindi umasa sa maaraw na mga araw, kung saan kakaunti ang mga ito sa England, nag-install siya ng isang oil lamp ng isang orihinal na disenyo sa harap ng aparato. Gayunpaman, mas maliwanag pa rin ang araw. Samakatuwid, ang ideya ay dumating upang palakasin at ituon ang mga sinag ng liwanag mula sa lampara. Ito ay kung paano lumitaw ang susunod na imbensyon ni Hooke - isang malaking bola ng salamin na puno ng tubig, at sa likod nito ay isang espesyal na lente. Ang optical system na ito ay nagpapataas ng liwanag ng pag-iilaw nang daan-daang beses.

Ang maparaan na si Hooke ay madaling nakayanan ang anumang paghihirap na dumating sa kanya. Halimbawa, kapag kailangan niyang gumawa ng napakaliit na lens na may perpektong bilog na hugis, inilublob niya ang dulo ng karayom ​​sa tunaw na baso at pagkatapos ay mabilis na kinuha ito - isang patak na kumikinang sa dulo ng karayom. Pinakintab ito ng kaunti ni Hooke - at handa na ang lens. At nang lumitaw ang pangangailangan upang mapabuti ang kalidad ng imahe sa mikroskopyo, ipinasok ni Hooke ang pangatlo, kolektibo, sa pagitan ng dalawang tradisyonal na lente - isang layunin at isang eyepiece - at ang imahe ay naging mas malinaw, habang ang larangan ng pagtingin ay tumaas.

Nang handa na ang mikroskopyo, sinimulan ni Hooke ang kanyang mga obserbasyon. Inilarawan niya ang kanilang mga resulta sa kaniyang aklat na “Micrography,” na inilathala noong 1665. Sa mahigit 300 taon, ito ay muling inilimbag nang dose-dosenang beses. Bilang karagdagan sa mga paglalarawan, naglalaman ito ng mga magagandang ilustrasyon - mga ukit ni Hooke mismo.

Mga pagtuklas at pagtuklas, istraktura ng cell

Ang partikular na interes dito ay ang obserbasyon Blg. 17 - "Sa eskematiko, o istraktura ng isang tapunan, at sa mga cell at pores ng ilang iba pang walang laman na katawan." Inilarawan ni Hooke ang isang seksyon ng isang ordinaryong tapon gaya ng sumusunod: “Lahat ito ay butas-butas at buhaghag, tulad ng pulot-pukyutan, ngunit ang mga butas nito ay hindi regular sa hugis, at sa bagay na ito ay kahawig ito ng pulot-pukyutan... Karagdagan pa, ang mga pores na ito, o mga selula, ay mababaw, ngunit binubuo ng maraming mga selula na pinaghihiwalay ng mga partisyon.” .

Sa pagmamasid na ito, ang salitang "cell" ay kapansin-pansin. Ganito ang tawag ni Hooke sa tinatawag ngayon na mga selula, halimbawa, mga selula ng halaman. Noong mga panahong iyon, ang mga tao ay walang kahit kaunting ideya tungkol dito. Si Hooke ang unang nag-obserba sa kanila at binigyan sila ng pangalan na nanatili sa kanila magpakailanman. Ito ay isang pagtuklas ng napakalaking kahalagahan.

Mga obserbasyon ni Anthony van Leeuwenhoek

Di-nagtagal pagkatapos ni Hooke, nagsimulang gumawa ng kanyang mga obserbasyon ang Dutchman na si Antonie van Leeuwenhoek. Siya ay isang kawili-wiling tao - nagbebenta siya ng mga tela at payong, ngunit hindi nakatanggap ng anumang pang-agham na edukasyon. Ngunit mayroon siyang matanong na pag-iisip, pagmamasid, tiyaga at konsensya. Ang mga lente, na pinakintab niya mismo, ay pinalaki ang bagay ng 200-300 beses, iyon ay, 60 beses na mas mahusay kaysa sa mga instrumentong ginamit noong panahong iyon. Binalangkas niya ang lahat ng kanyang mga obserbasyon sa mga liham na maingat niyang ipinadala sa Royal Society of London. Sa isa sa kanyang mga liham, iniulat niya ang pagtuklas ng pinakamaliit na nilalang na nabubuhay - mga animalcule, bilang tawag sa kanila ni Leeuwenhoek.

Lumalabas na ang mga animalcule ay naroroon sa lahat ng dako - sa lupa, halaman, at katawan ng mga hayop. Binago ng kaganapang ito ang agham - natuklasan ang mga mikroorganismo.

Noong 1698, nakipagpulong si Anthony van Leeuwenhoek sa Emperador ng Russia na si Peter I at ipinakita sa kanya ang kanyang mikroskopyo at animalcule. Ang emperador ay labis na interesado sa lahat ng kanyang nakita at kung ano ang ipinaliwanag sa kanya ng Dutch scientist na bumili siya ng mga mikroskopyo mula sa mga Dutch masters para sa Russia. Makikita ang mga ito sa Kunstkamera sa St. Petersburg.

Si Leeuwenhoek ay gumawa ng isa pang mahalagang pagtuklas. Sa pag-init ng tubig hanggang sa kumulo, napansin niyang halos lahat ng animalcule ay namamatay. Nangangahulugan ito na sa ganitong paraan maaari mong mapupuksa ang mga pathogens sa tubig na inumin ng mga tao.

Pinhole camera

Sa pagtatapos ng pag-uusap tungkol sa mga optical na instrumento, kinakailangang banggitin ang camera obscura, na naimbento noong 1420 ng Italian engineer na si G. Fontana. Ang camera obscura ay ang pinakasimpleng optical device na nagbibigay-daan sa iyong makakuha ng mga larawan ng mga bagay sa isang screen. Ito ay isang madilim na kahon na may maliit na butas sa isa sa mga dingding, sa harap kung saan inilalagay ang bagay na pinag-uusapan. Ang mga sinag ng liwanag na nagmumula dito ay dumadaan sa butas at lumikha ng isang baligtad na imahe ng bagay sa kabaligtaran na dingding ng kahon (screen).

Noong 1558, inangkop ng Italyano na si G. Porta ang isang camera obscura para sa paggawa ng mga guhit. Nakaisip din siya ng paggamit ng camera obscura upang i-project ang mga drawing na inilagay sa pagbubukas ng camera at malakas na iluminado ng mga kandila o ng araw.

Bago ang pag-imbento ng mikroskopyo, ang pinakamaliit na bagay na nakikita ng mga tao ay halos kasing laki ng buhok ng tao. Matapos ang pag-imbento ng mikroskopyo noong 1590, bigla nating nalaman na mayroon pa ring kamangha-manghang microcosm ng mga nabubuhay na bagay sa paligid natin.

Totoo, hindi lubos na malinaw kung kanino dapat ibigay ang mga tagumpay sa paglikha ng mikroskopyo. Sinasabi ng ilang mga istoryador na ito ay si Hans Lipperhey, na sikat sa pag-file ng unang patent para sa isang teleskopyo. Ang iba pang ebidensya ay tumutukoy kina Hans at Zachary Janssen, mag-ama, isang tunay na pangkat ng mga masigasig na imbentor na nakatira sa parehong lungsod bilang Lippershey.

Lippershey o Janssens?

Si Hans Lippershey ay isinilang sa Wesel sa Germany noong 1570, ngunit kalaunan ay lumipat sa Holland, na pagkatapos ay naging isang lugar ng pagbabago sa sining at agham, isang panahon na tinatawag na "Dutch Golden Age". Si Lipperhey ay nanirahan sa Middelburg, kung saan nag-imbento siya ng mga baso, binocular at ilan sa mga pinakaunang mikroskopyo at teleskopyo.

Si Hans at Zachary Janssen ay nanirahan sa Middelburg. Iniuugnay ng ilang mga istoryador ang pag-imbento ng mikroskopyo sa mga Janssen, salamat sa mga liham mula sa Dutch diplomat na si William Boreel.

Noong 1650s, sumulat si Boreel sa doktor ng haring Pranses kung saan inilarawan niya ang mikroskopyo. Sa kanyang liham, sinabi ni Boreel na si Zachary Janssen ay nagsimulang sumulat sa kanya tungkol sa mikroskopyo noong unang bahagi ng 1590s, bagaman si Boreel mismo ang nakakita ng mikroskopyo pagkaraan ng ilang taon. Sinasabi ng ilang mga istoryador na si Hans Janssen ay tumulong sa pagbuo ng mikroskopyo mula noong si Zechariah ay isang tinedyer noong 1590s.

Mga maagang mikroskopyo

Ang mga sinaunang Janssen microscope ay mga compound microscope na gumamit ng hindi bababa sa dalawang lente. Ang objective lens ay nakaposisyon malapit sa object at lumilikha ng isang imahe na kinuha at pinalaki pa ng pangalawang lens na tinatawag na eyepiece.

Ang Middelburg Museum ay may isa sa mga unang Janssen microscope, na itinayo noong 1595. Mayroon itong tatlong sliding tube para sa iba't ibang lens na walang tripod at may kakayahang mag-magnify ng tatlo hanggang siyam na beses ang tunay na laki ng isang bagay. Ang balita tungkol sa mikroskopyo ay mabilis na kumalat sa buong Europa.

Hindi nagtagal, pinahusay ni Galileo Galilei ang disenyo ng compound microscope noong 1609. Pinangalanan ni Galileo ang kanyang device occhiolino o "maliit na mata".

Ang Ingles na siyentipiko na si Robert Hooke ay pinahusay din ang mikroskopyo at pinag-aralan ang istraktura ng mga snowflake, pulgas, kuto at halaman. Sinuri ni Hooke ang istruktura ng balsa wood at nabuo ang terminong "cell" mula sa Latin na cella, na nangangahulugang "maliit na silid", dahil inihambing niya ang mga cell na nakita niya sa balsa wood sa maliliit na silid kung saan nakatira ang mga monghe. Noong 1665, inilarawan niya nang detalyado ang kanyang mga obserbasyon sa aklat na Micrographia.

Ang mikroskopyo ni Hooke noong 1670

Ang mga naunang compound microscope ay nagbigay ng higit na malaking pagpapalaki kaysa sa mga mikroskopyo na may isang lens. Gayunpaman, sa parehong oras, mas malakas nilang binaluktot ang imahe ng bagay. Ang Dutch scientist na si Antoine van Leeuwenhoek ay nakabuo ng makapangyarihang single-lens microscope noong 1670s. Gamit ang kanyang imbensyon, siya ang unang naglarawan sa tamud ng mga aso at tao. Nag-aral din siya ng yeast, red blood cells, oral bacteria at protozoa. Ang mga mikroskopyo ng Leeuwenhoek na may isang lens ay maaaring mag-magnify ng 270 beses sa aktwal na laki ng bagay na pinag-uusapan. Pagkatapos ng ilang mga pagpapabuti noong 1830s, ang ganitong uri ng mikroskopyo ay naging napakapopular.

Ang mga siyentipiko ay nakabuo din ng mga bagong paraan upang maghanda at mantsa ng mga sample. Noong 1882, ipinakita ng Aleman na manggagamot na si Robert Koch ang kanyang pagtuklas ng Mycobacterium tuberculosis, ang bacilli na responsable para sa tuberculosis. Patuloy na ginamit ni Koch ang kanyang pamamaraan ng paglamlam upang ihiwalay ang bakterya na responsable para sa kolera.

Ang pinakamahusay na mga mikroskopyo ay lumalapit sa mga limitasyon ng kanilang kapangyarihang magnifying sa unang bahagi ng ika-20 siglo. Ang isang tradisyonal na optical (light) na mikroskopyo ay hindi kayang palakihin ang mga bagay na mas maliit kaysa sa wavelength ng nakikitang liwanag. Ngunit noong 1931, ang teoretikal na hadlang na ito ay nagtagumpay sa paglikha ng isang electron microscope ng dalawang siyentipiko mula sa Germany na sina Ernst Ruska at Max Knoll

Ang mga mikroskopyo ay umuunlad

Si Ernst Ruska ay isinilang na pinakahuli sa limang anak noong Araw ng Pasko 1906 sa Heidelberg, Germany. Nag-aral siya ng electronics sa Technical College sa Munich at nagpatuloy sa pag-aaral ng high-voltage at vacuum na teknolohiya sa Technical College sa Berlin. Doon unang naimbento ni Ruska at ng kanyang tagapayo, si Dr. Max Knoll, ang "lens" ng magnetic field at electric current. Noong 1933, ang mga siyentipiko ay nakagawa ng isang electron microscope na pinamamahalaang lumampas sa limitasyon ng magnification ng isang light microscope.

Noong 1986, ginawaran si Ernst ng Nobel Prize sa Physics para sa kanyang imbensyon. Ang isang pagtaas sa resolution ng electron microscope ay nakamit dahil sa ang katunayan na ang electron wavelength ay mas maikli pa kaysa sa wavelength ng nakikitang liwanag, lalo na kapag ang mga electron ay pinabilis sa isang vacuum.

Noong ika-20 siglo, hindi tumigil ang pag-unlad ng electron at light microscopes. Ngayon, ang mga laboratoryo ay gumagamit ng iba't ibang mga fluorescent na tag pati na rin ang mga polarized na filter upang pag-aralan ang mga sample o gumamit ng mga computer upang iproseso ang mga larawang hindi nakikita ng mata ng tao. Available ang mga reflection microscope, phase contrast microscope, confocal microscope, at ultraviolet microscope. Ang mga modernong mikroskopyo ay maaari pa ngang maglarawan ng isang atom.