История микроскопа: от первого микроскопа Левенгука до современной оптики⁠⁠

Первый микроскоп

Существует версия, что первый микроскоп изобрёл в 1674 году голландский исследователь-самоучка Антони ван Левенгук. Он первым увидел в прибор собственной конструкции простейшие микроорганизмы (в 1683 году).

1674 — Антони ван Левенгук улучшает микроскоп до возможности увидеть одноклеточные организмы. Микроскоп Левенгука был крайне прост и представлял собой пластинку, в центре которой была установлена линза. Наблюдателю нужно было смотреть через линзу на образец, закреплённый с другой стороны, через который проходил яркий свет от окна или свечи. Несмотря на простоту конструкции, микроскоп позволял получить увеличение, в несколько раз превышающее микроскопы того времени, что позволило впервые увидеть эритроциты, бактерии (1683), дрожжи, простейших, сперматозоиды (1677), строение глаз насекомых и мышечных волокон, инфузории и многие их формы. Левенгук изготовил более пятисот линз и по крайней мере 25 микроскопов различных типов, из которых до настоящего времени сохранилось только девять. Эти микроскопы способны увеличивать изображение в 275 раз, однако существуют свидетельства, что некоторые микроскопы Левенгука обладали 500-кратным увеличением.

Микроскопы 18-20 веков.

Первые модели были простыми на вид. Но со временем, с повышением интереса к науке со стороны аристократии- их стали делать по всем правилам декоративного искусства, из дорогих материалов: слоновой кости, ценного дерева и бронзы, их и футляры отделывали тисненой золотом кожей.

В конце 17 и 18 веках среди аристократии было модно интересоваться наукой. Создавались кунсткамеры и кабинеты редкостей, заказывались научные приборы, в том числе оптические. Их делали из ценных материалов и украшали с особой изобретательностью.

В 1751—1754 годах оптик Алексис Мани ( Alexis Magny) создал 8 популярных тогда салонных микроскопов. Учитывая применение инструмента, внешнему виду его отводилось столько же внимания, сколько созданию самой оптической части микроскопа — бронзовые украшения были поручены скульптору Кафьери ( Caffieri).

Замораживающий микротом, Лондон, Англия, 1883-1885 гг.

Изобретенный в 1881 году, этот тип замораживающего микротома использовал лед и соль для замораживания образцов животных и растений, которые затем нарезались для предметных стекол микроскопа. Лед и соль были заменены съемным эфирным распылителем в 1883 году. Замораживание быстро затвердевало и сохраняло структуру образцов. Химическая консервация обычно занимала шесть недель, но при использовании эфира процесс занимал считанные секунды.

В 1824 г. громадный успех в деле совершенствования микроскопа дала простая практическая идея Саллига, воспроизведенная французской фирмой Шевалье. Объектив, раньше состоявший из одной линзы, расчленен на части, его начали изготовлять из многих ахроматических линз. Так было умножено число параметров, дана возможность исправления ошибок системы, и стало впервые возможным говорить о настоящих больших увеличениях - в 500 и даже 1000 раз. Граница предельного видения передвинулась от двух к одному микрону.

В 19 веке микроскопы стали выглядеть более функционально, их эволюция пошла по уже не по декоративному пути.

ВОТ Некоторые достижения в области микроскопии в XX веке:

• 1931 год — Эрнст Руска начинает создание первого электронного микроскопа по принципу просвечивающего электронного микроскопа (Transmission Electron Microscope — TEM). В качестве самостоятельной дисциплины формируется электронная оптика. За эту работу в 1986 году ему будет присвоена Нобелевская премия. 3

• 1951 год — Эрвин Мюллер изобретает полевой ионный микроскоп и первым видит атомы.

• 1953 год — Фриц Цернике, профессор теоретической физики, получает Нобелевскую премию по физике за своё изобретение фазово-контрастного микроскопа.

• 1955 год — Ежи Номарский, профессор микроскопии, опубликовал теоретические основы дифференциальной интерференционно-контрастной микроскопии.

• 1967 год — Эрвин Мюллер добавляет время-пролётный масс-анализатор к своему полевому ионному микроскопу, создав первый зондирующий атомный микроскоп и позволив тем самым производить химическую идентификацию каждого индивидуального атома.

• 1981 год — Герд Бинниг и Генрих Рорер разрабатывают сканирующий туннельный микроскоп (Scanning Tunneling Microscope — STM).

• 1986 год — Герд Бинниг, Куэйт и Гербер создают сканирующий атомно-силовой микроскоп (Atomic Force Microscope — AFM). Бинниг и Рорер получают Нобелевскую премию за изобретение сканирующего туннельного микроскопа.

Микроскопы нашего времени.

Существуют основные типы современных микроскопов:

• Оптические. Наиболее распространённые микроскопы, в которых для генерации изображений используется свет, прошедший через образец. Они часто оснащены цифровой камерой, поэтому образец можно наблюдать с помощью компьютера.

• Электронные. В таких микроскопах для получения изображения образца используется пучок ускоренных электронов. Электронные микроскопы имеют более высокую разрешающую способность и увеличение, чем обычные оптические.

• Сканирующие зондовые. К ним относятся, например, атомно-силовые микроскопы, которые позволяют получать изображения практически любого типа поверхности, включая стекло, полимеры и биологические образцы.

  Современные микроскопы, понятное дело, очень продвинутые. Сейчас микроскоп может себе позволить любой. Их очень много и они крайне разнообразные. Есть микроскопы для разных целей: детские и учебные- нужны для познания мира и первоначальному знакомству с микромиром, индустриальные и ювелирные, лабораторные. Сегодняшняя микроскопия позволяет увидеть атомы, вирусы или даже молекулы!

  Итог: микроскопы менялись и улучшались с каждым веком. Прогресс не стоит на месте: при первых микроскопах максимум для них был 500 крат, а сейчас предел для электронных микроскопов это несколько миллионов крат! Микроскоп- удивительный прибор, он был и будет полезен! Делитесь своим мнением в комментах, спасибо за внимание, всем всего хорошего! Не оставляйте свой прогресс в знаниях!