Microscopi. storia dello sviluppo dei microscopi

La storia della creazione del primo microscopio è piena di segreti e speculazioni. Anche il suo inventore non è così facile da nominare. Ma è noto con certezza che le prime testimonianze di un microscopio risalgono al 1595. Portano il nome di Zachary Jansen, figlio del produttore di occhiali olandese Hans Jansen.

Zachary è cresciuto come un ragazzo curioso e ha trascorso molto tempo nel laboratorio di suo padre. Un giorno, in assenza di suo padre, realizzò una pipa insolita con un cilindro di metallo e frammenti di vetro. La sua particolarità era che, visti attraverso di esso, gli oggetti circostanti aumentavano di dimensioni, diventavano molto più vicini e sembravano essere a portata di mano. Il ragazzo ha provato a guardare gli oggetti attraverso l'altra estremità del tubo. Immaginate la sua sorpresa quando li vide piccoli e molto distanti.

Zachary ha raccontato la sua insolita esperienza a suo padre, che ha incoraggiato suo figlio in questo percorso in ogni modo possibile. Hans Jansen, senza saperlo, migliorò il tubo "magico": sostituì il cilindro di metallo con un sistema di tubi che potevano piegarsi l'uno nell'altro. Ora vedere gli oggetti è diventato ancora più interessante, perché sono diventati più chiari e più grandi. Grazie alla lunghezza variabile del tubo era possibile avvicinare o allontanare l'immagine, esaminare piccoli dettagli e vedere ciò che prima era impossibile vedere con qualsiasi occhiali.

Quindi, come risultato del divertimento dei bambini, è stata fatta una scoperta storica: è stato creato il primo microscopio e l'umanità ha avuto l'opportunità di conoscere un mondo nuovo, fino ad allora senza precedenti, il mondo delle creature microscopiche. E sebbene l'ingrandimento del microscopio fosse solo da 3 a 10 volte, è stata una scoperta della massima importanza!

A poco a poco, le voci sulla lente d'ingrandimento si diffusero ben oltre i Paesi Bassi e raggiunsero l'Italia, dove Galileo Galilei visse e insegnò astronomia all'università di Padova. Capì molto rapidamente i vantaggi della nuova invenzione e sulla base di ciò creò la propria lente d'ingrandimento. Qualche tempo dopo, nel laboratorio personale di Galileo Galilei, egli avviò la produzione di microscopi semplici.

Col passare del tempo, nel 1648 nei Paesi Bassi, il futuro fondatore della microscopia scientifica, Antonie van Leeuwenhoek, conobbe un microscopio. Questo dispositivo affascinò così tanto il giovane Leeuwenhoek che iniziò a dedicare tutto il suo tempo libero allo studio di opere scientifiche dedicate allo studio del micromondo. Parallelamente alla lettura di libri, il giovane Leeuwenhoek ha imparato la professione di smerigliatore di lenti, che in seguito gli ha permesso di creare il proprio microscopio con una capacità di ingrandimento fino a 500 volte. Con il suo aiuto, ha fatto un gran numero di scoperte significative. Ad esempio, fu il primo a descrivere batteri e ciliati, a scoprire e abbozzare i globuli rossi: globuli rossi, fibre del cristallino, fibre muscolari e cellule della pelle.

Contemporaneamente a Leeuwenhoek, un altro grande scienziato che ha dato un enorme contributo alla microscopia, l'inglese Robert Hooke, ha lavorato al miglioramento del microscopio. Non solo costruì un modello di microscopio diverso dagli altri, ma studiò anche attentamente la struttura delle cellule delle piante e di alcuni animali e ne abbozzò la struttura. Nel suo lavoro scientifico intitolato "Micrografia", Hooke ha fornito una descrizione dettagliata della struttura cellulare delle bacche di sambuco, delle carote, dell'aneto, dell'occhio di una mosca, dell'ala di un'ape, di una larva di zanzara e molto altro. A proposito, è stato Hooke a introdurre il termine “cellula” e a dargli una definizione scientifica.

Con lo sviluppo dell'umanità, la struttura del microscopio divenne più complessa e migliorata e apparvero nuovi tipi di microscopi, con maggiore potere di ingrandimento e migliore qualità dell'immagine. Oggi esiste un'enorme varietà di microscopi: ottici, elettronici, con sonda a scansione, a raggi X. Tutti sono progettati per ingrandire oggetti microscopici e studiarli in dettaglio, ma sono incomparabilmente più potenti e multifunzionali dei microscopi ottici.

Oggi è difficile immaginare l'attività scientifica umana senza il microscopio. Il microscopio è ampiamente utilizzato nella maggior parte dei laboratori di medicina e biologia, geologia e scienza dei materiali.

I risultati ottenuti utilizzando un microscopio sono necessari per effettuare una diagnosi accurata e monitorare l'avanzamento del trattamento. Utilizzando un microscopio, vengono sviluppati e introdotti nuovi farmaci e vengono fatte scoperte scientifiche.

Microscopio- (dal greco mikros - piccolo e skopeo - guardo), dispositivo ottico per ottenere un'immagine ingrandita di piccoli oggetti e dei loro dettagli non visibili ad occhio nudo.

L'occhio umano è in grado di distinguere i dettagli di un oggetto separati tra loro di almeno 0,08 mm. Usando un microscopio ottico, puoi vedere parti con una distanza fino a 0,2 micron. Un microscopio elettronico consente di ottenere una risoluzione fino a 0,1-0,01 nm.

L'invenzione del microscopio, uno strumento così importante per tutta la scienza, è dovuta principalmente all'influenza dello sviluppo dell'ottica. Alcune proprietà ottiche delle superfici curve erano note a Euclide (300 a.C.) e Tolomeo (127-151), ma la loro capacità di ingrandimento non trovò applicazione pratica. A questo proposito, i primi occhiali furono inventati da Salvinio degli Arleati in Italia solo nel 1285. Nel XVI secolo Leonardo da Vinci e Maurolico dimostrarono che i piccoli oggetti si studiano meglio con una lente d'ingrandimento.

Il primo microscopio fu creato solo nel 1595 da Zacharius Jansen (Z. Jansen). L'invenzione prevedeva che Zacharius Jansen montasse due lenti convesse all'interno di un unico tubo, ponendo così le basi per la creazione di microscopi complessi. La messa a fuoco sull'oggetto in studio è stata ottenuta tramite un tubo retrattile. L'ingrandimento del microscopio variava da 3 a 10 volte. Ed è stata una vera svolta nel campo della microscopia! Ha migliorato significativamente ciascuno dei suoi microscopi successivi.

Durante questo periodo (XVI secolo), iniziarono gradualmente a svilupparsi strumenti di ricerca danesi, inglesi e italiani, ponendo le basi della moderna microscopia.

La rapida diffusione e miglioramento dei microscopi iniziò dopo che Galileo (G. Galilei), migliorando il telescopio da lui progettato, iniziò ad usarlo come una sorta di microscopio (1609-1610), modificando la distanza tra lente e oculare.

Successivamente, nel 1624, avendo ottenuto la produzione di obiettivi di focale più corta, Galileo ridusse notevolmente le dimensioni del suo microscopio.

Nel 1625 I. Faber, membro dell’Accademia dei Vigili (“Akudemia dei lincei”) romana, propose il termine "microscopio". I primi successi legati all'uso del microscopio nella ricerca scientifica biologica furono ottenuti da R. Hooke, che per primo descrisse una cellula vegetale (intorno al 1665). Nel suo libro Micrographia, Hooke descrisse la struttura di un microscopio.

Nel 1681, la Royal Society di Londra discusse dettagliatamente questa peculiare situazione durante la sua riunione. olandese Leeuwenhoek(A. van Leenwenhoek) descrisse i miracoli sorprendenti che scoprì con il suo microscopio in una goccia d'acqua, in un infuso di pepe, nel fango di un fiume, nella cavità del suo stesso dente. Leeuwenhoek, utilizzando un microscopio, scoprì e disegnò spermatozoi di vari protozoi e dettagli della struttura del tessuto osseo (1673-1677).

"Con il più grande stupore, ho visto nella goccia tanti animaletti che si muovevano animatamente in tutte le direzioni, come un luccio nell'acqua. Il più piccolo di questi minuscoli animali è mille volte più piccolo dell'occhio di un pidocchio adulto."

Le migliori lenti d'ingrandimento di Leeuwenhoek erano ingrandite 270 volte. Con loro vide per la prima volta le cellule del sangue, il movimento del sangue nei vasi capillari della coda del girino e le striature dei muscoli. Ha scoperto i ciliati. Si è tuffato per la prima volta nel mondo delle microscopiche alghe unicellulari, dove si trova il confine tra animale e pianta; dove un animale in movimento, come una pianta verde, ha clorofilla e si nutre assorbendo la luce; dove la pianta, ancora attaccata al substrato, ha perso clorofilla e ingerisce batteri. Alla fine vide anche i batteri in grande varietà. Ma, naturalmente, a quel tempo non esisteva ancora alcuna remota possibilità di comprendere né il significato dei batteri per l'uomo, né il significato della sostanza verde - la clorofilla, né il confine tra pianta e animale.

Si apriva un nuovo mondo di esseri viventi, più vario e infinitamente più originale di quello che vediamo.

Nel 1668, E. Diviney, fissando una lente di campo all'oculare, creò un oculare di tipo moderno. Nel 1673 Havelius introdusse una vite micrometrica e Hertel propose di posizionare uno specchio sotto il tavolo del microscopio. Pertanto, il microscopio iniziò ad essere montato partendo dalle parti fondamentali che fanno parte di un moderno microscopio biologico.

A metà del XVII secolo Newton scoprì la complessa composizione della luce bianca e la decompose con un prisma. Roemer dimostrò che la luce viaggia a una velocità finita e la misurò. Newton espresse la famosa ipotesi - errata, come sapete - secondo cui la luce è un flusso di particelle volanti di tale straordinaria finezza e frequenza che penetrano attraverso corpi trasparenti, come il vetro attraverso il cristallino dell'occhio, e, colpendo con impatti la retina, produrre la sensazione fisiologica della luce. Huygens parlò per primo della natura ondulatoria della luce e dimostrò come essa spieghi in modo naturale sia le leggi della semplice riflessione e rifrazione, sia le leggi della doppia rifrazione nello spato islandese. I pensieri di Huygens e Newton si incontravano in netto contrasto. Così, nel XVII secolo. in un'accesa disputa sorse davvero il problema dell'essenza della luce.

Sia la soluzione del problema dell'essenza della luce che il miglioramento del microscopio avanzarono lentamente. La disputa tra le idee di Newton e Huygens continuò per un secolo. Il famoso Eulero aderì all'idea della natura ondulatoria della luce. Ma la questione fu risolta solo dopo più di cento anni da Fresnel, un ricercatore di talento come la scienza conosceva.

In che modo un flusso di onde che si propagano, l'idea di Huygens, differisce da un flusso di piccole particelle che si muovono velocemente, l'idea di Newton? Due segni:

1. Dopo essersi incontrate, le onde possono distruggersi a vicenda se la gobba dell'una cade sulla valle dell'altra. Luce + luce messe insieme possono creare l'oscurità. Questo fenomeno interferenza, questi sono gli anelli di Newton, non compresi dallo stesso Newton; Ciò non può accadere con i flussi di particelle. Due flussi di particelle sono sempre un doppio flusso, una doppia luce.

2. Il flusso delle particelle passa direttamente attraverso il foro, senza divergere ai lati, e il flusso delle onde certamente diverge e si dissipa. Questo diffrazione.

Fresnel dimostrò teoricamente che la divergenza in tutte le direzioni è trascurabile se l'onda è piccola, ma scoprì e misurò comunque questa insignificante diffrazione e dalla sua grandezza determinò la lunghezza d'onda della luce. Dai fenomeni di interferenza così ben noti agli ottici che lucidano a "un colore", a "due strisce", ha misurato anche la lunghezza d'onda: questo è mezzo micron (mezzo millesimo di millimetro). E da qui la teoria ondulatoria e l'eccezionale sottigliezza e acutezza di penetrazione nell'essenza della materia vivente sono diventate innegabili. Da allora, tutti noi abbiamo confermato e applicato il pensiero di Fresnel in varie modifiche. Ma anche senza conoscere questi pensieri, puoi migliorare il microscopio.

Così avvenne nel XVIII secolo, anche se gli eventi si svilupparono molto lentamente. Ora è difficile anche solo immaginare che il primo telescopio di Galileo, attraverso il quale osservò il mondo di Giove, e il microscopio di Leeuwenhoek fossero semplici lenti non acromatiche.

Un enorme ostacolo all'acromatizzazione era la mancanza di una buona selce. Come sapete, l'acromatazione richiede due bicchieri: corona e selce. Quest'ultimo rappresenta il vetro, in cui una delle parti principali è l'ossido di piombo pesante, che ha una dispersione sproporzionatamente grande.

Nel 1824, l'enorme successo del microscopio fu ottenuto grazie ad una semplice idea pratica di Sallig, riprodotta dalla società francese Chevalier. La lente, che prima era costituita da una sola lente, venne divisa in parti; cominciò ad essere composta da molte lenti acromatiche; Pertanto, il numero di parametri è stato moltiplicato, è stata data la possibilità di correggere gli errori di sistema e per la prima volta è diventato possibile parlare di ingrandimenti reali di grandi dimensioni: 500 e persino 1000 volte. Il limite della visione definitiva si è spostato da due a un micron. Il microscopio di Leeuwenhoek era rimasto molto indietro.

Negli anni '70 del XIX secolo, la marcia vittoriosa della microscopia andò avanti. Quello che ha detto che lo era Abate(E. Abbe).

È stato ottenuto quanto segue:

Innanzitutto la risoluzione massima è passata da mezzo micron a un decimo di micron.

In secondo luogo, nella costruzione del microscopio, invece del rozzo empirismo, è stato introdotto un alto livello di scienza.

In terzo luogo, infine, vengono mostrati i limiti di ciò che è possibile fare con il microscopio, e questi limiti vengono superati.

Fu formato un quartier generale di scienziati, ottici e informatici che lavoravano presso l'azienda Zeiss. Nelle opere principali gli studenti di Abbe diedero la teoria del microscopio e degli strumenti ottici in generale. È stato sviluppato un sistema di misurazioni per determinare la qualità del microscopio.

Quando divenne chiaro che i tipi di vetro esistenti non potevano soddisfare i requisiti scientifici, furono sistematicamente create nuove varietà. Al di fuori dei segreti degli eredi di Guinan - Para-Mantois (eredi di Bontan) a Parigi e Chances a Birmingham - furono nuovamente creati metodi di fusione del vetro e il business dell'ottica pratica si sviluppò a tal punto che si può dire: Abbe quasi vinse la guerra mondiale del 1914-1918 con l'attrezzatura ottica dell'esercito gg.

Infine, facendo appello ai fondamenti della teoria ondulatoria della luce, Abbe ha mostrato chiaramente per la prima volta che ogni acutezza di uno strumento ha il proprio limite di possibilità. Il più sottile di tutti gli strumenti è la lunghezza d'onda. È impossibile vedere oggetti più corti di mezza lunghezza d'onda, dice la teoria della diffrazione di Abbe, ed è impossibile ottenere immagini più corte di mezza lunghezza d'onda, cioè inferiore a 1/4 micron. Oppure con vari trucchi di immersione, quando utilizziamo mezzi in cui la lunghezza d'onda è più corta, fino a 0,1 micron. L'onda ci limita. È vero, i limiti sono molto piccoli, ma sono pur sempre limiti per l’attività umana.

Un fisico ottico percepisce quando un oggetto con uno spessore di un millesimo, diecimillesimo o in alcuni casi anche un centomillesimo di lunghezza d'onda viene inserito nel percorso di un'onda luminosa. La lunghezza d'onda stessa è stata misurata dai fisici con una precisione pari a un decimilionesimo della sua grandezza. È possibile pensare che gli ottici che hanno unito le forze con i citologi non riusciranno a padroneggiare quel centesimo di lunghezza d'onda che è il compito che si prefiggono? Esistono dozzine di modi per aggirare il limite imposto dalla lunghezza d'onda. Conosci uno di questi bypass, il cosiddetto metodo dell'ultramicroscopia. Se i microbi invisibili al microscopio sono molto distanziati tra loro, puoi illuminarli lateralmente con una luce brillante. Non importa quanto piccoli siano, brilleranno come una stella su uno sfondo scuro. La loro forma non può essere determinata, si può solo constatare la loro presenza, ma questo è spesso estremamente importante. Questo metodo è ampiamente utilizzato in batteriologia.

I lavori dell'ottico inglese J. Sirks (1893) gettarono le basi per la microscopia ad interferenza. Nel 1903 R. Zsigmondy e N. Siedentopf crearono un ultramicroscopio; nel 1911 M. Sagnac descrisse il primo microscopio ad interferenza a due raggi nel 1935, F. Zernicke propose di utilizzare il metodo del contrasto di fase per osservare al microscopio oggetti trasparenti e con scarsa diffusione; . A metà del 20 ° secolo. Fu inventato il microscopio elettronico e nel 1953 il fisiologo finlandese A. Wilska inventò il microscopio anoptrale.

M.V. ha dato un grande contributo allo sviluppo di problemi di ottica teorica e applicata, al miglioramento dei sistemi ottici del microscopio e delle apparecchiature microscopiche. Lomonosov, I.P. Kulibin, L.I. Mandelstam, D.S. Rozhdestvensky, A.A. Lebedev, S.I. Vavilov, V.P. Linnik, DD Maksutov e altri.

Letteratura:

D.S. Rozhdestvensky Opere selezionate. M.-L., "Scienza", 1964.

Rozhdestvensky D.S. Sulla questione dell'imaging di oggetti trasparenti al microscopio. -Tr. GOI, 1940, vol

Sobol S.L. Storia del microscopio e della ricerca microscopica in Russia nel XVIII secolo. 1949.

Clay R.S., Corte T.H. La storia del microscopio. L., 1932; Bradbury S. L'evoluzione del microscopio. Oxford, 1967.

Prima dell’invenzione del microscopio, la cosa più piccola che l’uomo potesse vedere aveva all’incirca le dimensioni di un capello umano. Dopo l'invenzione del microscopio intorno al 1590, abbiamo improvvisamente appreso che intorno a noi esiste ancora uno straordinario microcosmo di esseri viventi.

È vero, non è del tutto chiaro a chi dovrebbero essere dati gli allori della creazione di un microscopio. Alcuni storici sostengono che sia stato Hans Lipperhey, famoso per aver depositato il primo brevetto per un telescopio. Altre prove indicano Hans e Zachary Janssen, padre e figlio, una vera e propria squadra di entusiasti inventori che viveva nella stessa città di Lippershey.

Lippershey o Janssens?

Hans Lippershey nacque a Wesel in Germania nel 1570, ma in seguito si trasferì in Olanda, che divenne poi un luogo di innovazione nelle arti e nelle scienze, un'epoca chiamata "Secolo d'oro olandese". Lipperhey si stabilì a Middelburg, dove inventò occhiali, binocoli e alcuni dei primi microscopi e telescopi.

Hans e Zachary Janssen vivevano a Middelburg. Alcuni storici attribuiscono l'invenzione del microscopio agli Janssen, grazie alle lettere del diplomatico olandese William Boreel.

Nel 1650 Boreel scrisse una lettera al medico del re francese in cui descriveva il microscopio. Nella sua lettera, Boreel disse che Zachary Janssen iniziò a scrivergli riguardo al microscopio all'inizio degli anni Novanta del Cinquecento, sebbene Boreel stesso vide il microscopio anni dopo. Alcuni storici sostengono che Hans Janssen abbia contribuito a costruire il microscopio da quando Zaccaria era un adolescente intorno al 1590.

I primi microscopi

I primi microscopi Janssen erano microscopi composti che utilizzavano almeno due lenti. La lente dell'obiettivo è posizionata vicino all'oggetto e crea un'immagine che viene ripresa e ingrandita ulteriormente da una seconda lente chiamata oculare.

Il Museo Middelburg possiede uno dei primi microscopi Janssen, risalente al 1595. Aveva tre tubi scorrevoli per obiettivi diversi senza treppiede ed era in grado di ingrandire da tre a nove volte la dimensione reale di un oggetto. Le notizie sui microscopi si diffusero rapidamente in tutta Europa.

Galileo Galilei migliorò presto il progetto del microscopio composto nel 1609. Galileo diede un nome al suo dispositivo occhiolino o "occhio piccolo".

Anche lo scienziato inglese Robert Hooke migliorò il microscopio e studiò la struttura dei fiocchi di neve, delle pulci, dei pidocchi e delle piante. Hooke esaminò la struttura del legno di balsa e coniò il termine "cella" dal latino cella, che significa "piccola stanza", perché paragonò le celle che vide in legno di balsa alle piccole stanze in cui vivevano i monaci. Nel 1665 descrisse dettagliatamente le sue osservazioni nel libro Micrographia.

Il microscopio di Hooke intorno al 1670

I primi microscopi composti fornivano un ingrandimento molto maggiore rispetto ai microscopi con una singola lente. Tuttavia, allo stesso tempo hanno distorto maggiormente l'immagine dell'oggetto. Lo scienziato olandese Antoine van Leeuwenhoek sviluppò potenti microscopi a lente singola nel 1670. Usando la sua invenzione, fu il primo a descrivere lo sperma dei cani e degli esseri umani. Ha studiato anche lieviti, globuli rossi, batteri orali e protozoi. I microscopi Leeuwenhoek con una singola lente possono ingrandire 270 volte la dimensione effettiva dell'oggetto in questione. Dopo una serie di miglioramenti nel 1830, questo tipo di microscopio divenne molto popolare.

Gli scienziati hanno inoltre sviluppato nuovi modi per preparare e colorare i campioni. Nel 1882, il medico tedesco Robert Koch presentò la sua scoperta del Mycobacterium tuberculosis, il bacillo responsabile della tubercolosi. Koch continuò a utilizzare la sua tecnica di colorazione per isolare i batteri responsabili del colera.

All'inizio del XX secolo i migliori microscopi si stavano avvicinando ai limiti del loro potere di ingrandimento. Un microscopio ottico (luminoso) tradizionale non è in grado di ingrandire oggetti più piccoli della lunghezza d'onda della luce visibile. Ma nel 1931, questa barriera teorica fu superata con la creazione di un microscopio elettronico da parte di due scienziati tedeschi Ernst Ruska e Max Knoll

I microscopi si stanno evolvendo

Ernst Ruska nacque il giorno di Natale del 1906 a Heidelberg, in Germania, ultimo di cinque figli. Ha studiato elettronica alla Scuola Tecnica di Monaco e successivamente ha studiato tecnologia dell'alta tensione e del vuoto alla Scuola Tecnica di Berlino. Fu lì che Ruska e il suo consigliere, il dottor Max Knoll, inventarono per la prima volta la "lente" del campo magnetico e della corrente elettrica. Nel 1933, gli scienziati riuscirono a costruire un microscopio elettronico che riuscì a superare il limite di ingrandimento di un microscopio ottico.

Nel 1986 Ernst vinse il Premio Nobel per la fisica per la sua invenzione. Un aumento della risoluzione del microscopio elettronico è stato ottenuto grazie al fatto che la lunghezza d'onda degli elettroni era ancora più corta della lunghezza d'onda della luce visibile, soprattutto quando gli elettroni venivano accelerati nel vuoto.

Nel 20° secolo, lo sviluppo dei microscopi elettronici e ottici non si è fermato. Oggi i laboratori utilizzano vari tag fluorescenti e filtri polarizzati per studiare i campioni o utilizzano computer per elaborare immagini che non sono visibili all'occhio umano. Sono disponibili microscopi a riflessione, microscopi a contrasto di fase, microscopi confocali e microscopi ultravioletti. I microscopi moderni possono persino visualizzare un singolo atomo.

Un microscopio è un dispositivo unico progettato per ingrandire microimmagini e misurare la dimensione di oggetti o formazioni strutturali osservate attraverso l'obiettivo. Questo sviluppo è sorprendente e il significato dell'invenzione del microscopio è estremamente grande, perché senza di esso alcune aree della scienza moderna non esisterebbero. E da qui più nel dettaglio.

Un microscopio è un dispositivo correlato a un telescopio, che viene utilizzato per scopi completamente diversi. Con il suo aiuto è possibile esaminare la struttura di oggetti invisibili all'occhio. Permette di determinare i parametri morfologici delle microformazioni, nonché di valutare la loro posizione volumetrica. Pertanto, è persino difficile immaginare quale significato abbia avuto l'invenzione del microscopio e come il suo aspetto abbia influenzato lo sviluppo della scienza.

Storia del microscopio e dell'ottica

Oggi è difficile rispondere chi ha inventato per primo il microscopio. Questo problema sarà probabilmente ampiamente discusso quanto la creazione di una balestra. Tuttavia, a differenza delle armi, l’invenzione del microscopio è avvenuta effettivamente in Europa. E da chi esattamente non è ancora noto. La probabilità che lo scopritore del dispositivo sia stato Hans Jansen, un produttore di occhiali olandese, è piuttosto alta. Suo figlio, Zacharias Jansen, affermò nel 1590 che lui e suo padre avevano costruito un microscopio.

Ma già nel 1609 apparve un altro meccanismo, creato da Galileo Galilei. Lo chiamò occhiolino e lo presentò al pubblico dell'Accademia Nazionale dei Lincei. La prova che già a quel tempo poteva essere utilizzato un microscopio è il segno sul sigillo di Papa Urbano III. Si ritiene che rappresenti una modifica di un'immagine ottenuta al microscopio. Il microscopio ottico (composito) di Galileo Galilei era costituito da una lente convessa e una concava.

Miglioramento e implementazione nella pratica

Appena 10 anni dopo l'invenzione di Galileo, Cornelius Drebbel creò un microscopio composto con due lenti convesse. E più tardi, cioè verso la fine, Christian Huygens sviluppò un sistema di oculari a due lenti. Vengono prodotti ancora oggi, anche se mancano di ampiezza di visibilità. Ma, cosa più importante, utilizzando un microscopio del genere nel 1665, fu effettuato uno studio su una sezione di quercia da sughero, dove lo scienziato vide i cosiddetti favi. Il risultato dell'esperimento fu l'introduzione del concetto di “cella”.

Un altro padre del microscopio, Anthony van Leeuwenhoek, lo ha solo reinventato, ma è riuscito ad attirare l'attenzione dei biologi sul dispositivo. E in seguito divenne chiaro quale significato avesse per la scienza l'invenzione del microscopio, perché consentì lo sviluppo della microbiologia. Probabilmente, il dispositivo menzionato ha accelerato in modo significativo lo sviluppo delle scienze naturali, perché finché l'uomo non ha visto i microbi, credeva che le malattie provenissero dall'impurità. E nella scienza regnavano i concetti di alchimia e teorie vitalistiche dell'esistenza degli esseri viventi e della generazione spontanea della vita.

Microscopio Leeuwenhoek

L'invenzione del microscopio è un evento unico nella scienza del Medioevo, perché grazie al dispositivo è stato possibile trovare molti nuovi argomenti di discussione scientifica. Inoltre, molte teorie sono state distrutte grazie alla microscopia. E questo è il grande merito di Anthony van Leeuwenhoek. Riuscì a migliorare il microscopio in modo che permettesse di vedere le cellule in dettaglio. E se consideriamo la questione in questo contesto, Leeuwenhoek è davvero il padre di questo tipo di microscopio.

Struttura del dispositivo

La luce stessa era una piastra con una lente capace di ingrandire più volte gli oggetti in questione. Questa piastra con una lente aveva un treppiede. Usandolo, è stato montato su un tavolo orizzontale. Orientando la lente verso la luce e ponendo il materiale in esame tra questa e la fiamma della candela, è stato possibile vedere. Inoltre, il primo materiale studiato da Antonie van Leeuwenhoek è stata la placca dentale. In esso, lo scienziato ha visto molte creature, che non poteva ancora nominare.

L'unicità del microscopio Leeuwenhoek è sorprendente. I modelli compositi disponibili a quel tempo non fornivano un'elevata qualità dell'immagine. Inoltre la presenza di due lenti non faceva altro che intensificare i difetti. Pertanto, ci sono voluti più di 150 anni prima che i microscopi composti originariamente sviluppati da Galileo e Drebbel iniziassero a produrre la stessa qualità di immagine del dispositivo di Leeuwenhoek. Lo stesso Anthony van Leeuwenhoek non è ancora considerato il padre del microscopio, ma è giustamente un maestro riconosciuto della microscopia di materiali e cellule nativi.

Invenzione e miglioramento delle lenti

Il concetto stesso di lente esisteva già nell'antica Roma e in Grecia. In Grecia, ad esempio, era possibile accendere il fuoco utilizzando il vetro convesso. E a Roma sono state notate da tempo le proprietà dei vasi di vetro pieni d'acqua. Hanno permesso di ingrandire le immagini, anche se non molte volte. L'ulteriore sviluppo delle lenti è sconosciuto, anche se è ovvio che il progresso non poteva fermarsi.

È noto che nel XVI secolo a Venezia entrò in pratica l'uso degli occhiali. Ciò è confermato dai fatti relativi alla presenza di macchine per la molatura del vetro, che hanno permesso di ottenere lenti. C'erano anche disegni di strumenti ottici, che erano specchi e lenti. La paternità di queste opere appartiene a Leonardo da Vinci. Ma anche prima, le persone lavoravano con le lenti d'ingrandimento: nel 1268, Roger Bacon avanzò l'idea di creare un cannocchiale. Successivamente è stato implementato.

Ovviamente l'autore dell'obiettivo non apparteneva a nessuno. Ma questo è stato osservato fino a quando Carl Friedrich Zeiss non ha iniziato a dedicarsi all'ottica. Nel 1847 iniziò a produrre microscopi. La sua azienda divenne poi leader nello sviluppo di vetri ottici. Esiste fino ad oggi, rimanendo il principale del settore. Collaborano con essa tutte le aziende che producono fotocamere e videocamere, mirini ottici, telemetri, telescopi e altri dispositivi.

Migliorare la microscopia

La storia dell'invenzione del microscopio colpisce se studiata in dettaglio. Ma non meno interessante è la storia dell'ulteriore miglioramento della microscopia. Cominciarono ad apparirne di nuovi e il pensiero scientifico che li diede origine affondò sempre più in profondità. Ora l’obiettivo dello scienziato non era solo studiare i microbi, ma anche considerare componenti più piccoli. Queste sono molecole e atomi. Già nel XIX secolo potevano essere studiati mediante analisi di diffrazione di raggi X. Ma la scienza chiedeva di più.

Così, già nel 1863, il ricercatore Henry Clifton Sorby sviluppò un microscopio polarizzatore per studiare i meteoriti. E nel 1863 Ernst Abbe sviluppò la teoria del microscopio. È stato adottato con successo da Carl Zeiss. Grazie a ciò, la sua azienda è diventata un leader riconosciuto nel settore degli strumenti ottici.

Ma presto arrivò il 1931: il momento della creazione del microscopio elettronico. È diventato un nuovo tipo di dispositivo che ti consente di vedere molto più della semplice luce. Per la trasmissione non utilizzava fotoni o luce polarizzata, ma elettroni, particelle molto più piccole degli ioni più semplici. È stata l'invenzione del microscopio elettronico a consentire lo sviluppo dell'istologia. Ora gli scienziati hanno acquisito la completa fiducia che i loro giudizi sulla cellula e sui suoi organelli siano effettivamente corretti. Tuttavia, solo nel 1986 il Premio Nobel fu assegnato al creatore del microscopio elettronico, Ernst Ruska. Inoltre, già nel 1938, James Hiller costruì un microscopio elettronico a trasmissione.

Gli ultimi tipi di microscopi

La scienza, dopo i successi di molti scienziati, si è sviluppata sempre più rapidamente. Pertanto, l'obiettivo dettato dalle nuove realtà era la necessità di sviluppare un microscopio altamente sensibile. E già nel 1936 Erwin Müller produsse un dispositivo per l'emissione di campo. E nel 1951 fu prodotto un altro dispositivo: un microscopio ionico da campo. La sua importanza è estrema perché ha permesso agli scienziati di vedere per la prima volta gli atomi. Inoltre nel 1955 Jerzy Nomarski sviluppò i fondamenti teorici della microscopia a contrasto interferenziale differenziale.

Miglioramento degli ultimi microscopi

L'invenzione del microscopio non è ancora un successo, perché in linea di principio non è difficile far passare ioni o fotoni attraverso i mezzi biologici e poi esaminare l'immagine risultante. Ma la questione del miglioramento della qualità della microscopia era davvero importante. E dopo queste conclusioni, gli scienziati hanno creato un analizzatore di massa fly-by, chiamato microscopio ionico a scansione.

Questo dispositivo ha permesso di scansionare un singolo atomo e ottenere dati sulla struttura tridimensionale della molecola. Insieme a questo metodo è stato possibile accelerare notevolmente il processo di identificazione di molte sostanze presenti in natura. E già nel 1981 fu introdotto il microscopio a tunnel a scansione e nel 1986 il microscopio a forza atomica. Il 1988 è l'anno dell'invenzione del microscopio a tunnel elettrochimico a scansione. E l'ultima e la più utile è la sonda di forza Kelvin. È stato sviluppato nel 1991.

Valutare il significato globale dell'invenzione del microscopio

A partire dal 1665, quando Leeuwenhoek iniziò a lavorare il vetro e a produrre microscopi, l'industria si sviluppò e divenne più complessa. E quando ci si chiede quale sia stato il significato dell'invenzione del microscopio, vale la pena considerare i principali risultati della microscopia. Quindi, questo metodo ha permesso di esaminare la cellula, che è servita come ulteriore impulso per lo sviluppo della biologia. Quindi il dispositivo ha permesso di discernere gli organelli della cellula, il che ha permesso di formulare modelli di struttura cellulare.

Il microscopio ha poi permesso di vedere la molecola e l'atomo, e successivamente gli scienziati sono stati in grado di scansionare la loro superficie. Inoltre, attraverso un microscopio puoi persino vedere le nubi elettroniche degli atomi. Poiché gli elettroni si muovono alla velocità della luce attorno al nucleo, è completamente impossibile esaminare questa particella. Nonostante ciò, bisogna comprendere il significato dell'invenzione del microscopio. Ha reso possibile vedere qualcosa di nuovo che non può essere visto con gli occhi. Questo è un mondo fantastico, il cui studio ha avvicinato l'uomo alle conquiste moderne nel campo della fisica, della chimica e della medicina. E vale tutto il lavoro.

L'uomo ha vissuto a lungo circondato da organismi invisibili. Incontrando costantemente i prodotti della loro attività vitale. Produceva vino, aceto, pane cotto e molto altro ancora. Soffriva di malattie causate da questi organismi. Ignari della loro esistenza. Dopotutto, le loro dimensioni sono così piccole da essere invisibili all'occhio umano.
Anche nell'antica Babilonia si cercava di espandere le capacità umane. Durante gli scavi sono state rinvenute lenti biconvesse. Gli strumenti ottici più semplici oggi disponibili. È stato un passo in un microcosmo. Successivamente, nei secoli XVI e XVII, grazie allo sviluppo dell'astronomia, furono realizzati i telescopi. Si è notato che se le lenti sono posizionate al contrario, si possono vedere oggetti molto piccoli. Sapendo questo, nel 1610 G. Galileo creò un microscopio.
Successivamente, il fisico e inventore R. Hooke costruì un microscopio con due lenti biconvesse. Ha dato un aumento di 30 volte. Esaminando un taglio del sughero, vide delle cellule. Successivamente furono chiamate da lui cellule. Tutti gli ulteriori studi sul micromondo sono stati associati al miglioramento dei microscopi.
Antonie van Leeuwenhoek ha dato un grande contributo allo studio dei microrganismi. Inizialmente era interessato alla struttura delle fibre di lino. Lucidò alcune lenti ruvide per esaminarle. Successivamente si interessò a questo lavoro. Ho iniziato a migliorare le lenti. Li chiamava "microscopia". Ha posizionato i suoi singoli occhiali biconvessi in montature in argento o ottone. Sembravano moderne lenti d'ingrandimento. Successivamente creò un microscopio con illuminazione. Le loro capacità di ingrandimento erano le più grandi in quel momento. Aumentato di 200-270 volte. Essendo naturalmente curioso, esaminò tutto: sangue, placca, saliva e molto altro. Per il suo lavoro fu accettato nella Royal Society di Londra. Arrivò alla conclusione che tutto intorno era abitato da piccoli organismi. Secondo lui erano costruiti come animali. È noto che Peter fu il primo a fargli visita e a portare il primo microscopio in Russia. Successivamente furono prodotti in Russia sulla base del suo modello.
Lo sviluppo della scienza ha richiesto dispositivi di ingrandimento più sofisticati. E nel 1863 apparve la polarizzazione. Dal 1931 è giunta l'ora dei microscopi elettronici. Era molto più potente della luce. Le sue capacità hanno permesso di esaminare non solo la cellula, ma anche i suoi organelli. Inizia il tempo dello sviluppo dell'istologia (la scienza dei tessuti) e della citologia (la scienza delle cellule). Successivamente, il suo creatore E. Ruska ricevette il premio Nobel.
I miglioramenti nel microscopio elettronico hanno portato alla creazione di un dispositivo laser. Si basa su un raggio laser. Ciò porta alla possibilità di osservare strati più profondi. La sua modernizzazione ha portato alla creazione di un microscopio a raggi X laser. Oggi, con l'aiuto di dispositivi di ingrandimento, non solo puoi vedere il micromondo, ma anche scattare fotografie. Realizza una proiezione 3D. Se nelle prime fasi della creazione dei dispositivi di ingrandimento, le loro dimensioni non erano grandi. Le attrezzature moderne non sono solo grandi, ma molto grandi. Allo stesso tempo, sono diventati più accessibili. Possono essere acquistati per uso personale.
La creazione del microscopio e il suo ulteriore miglioramento hanno permesso lo sviluppo di molte scienze. Il primo dei quali era la microbiologia. È utilizzato in molte discipline correlate: medicina, botanica, geologia, chimica, entomologia (la scienza degli insetti), fisica e altre. Grazie a lui furono fatte numerose scoperte scientifiche. È diventato possibile comprendere il meccanismo di molti processi. Impara ad affrontare le malattie pericolose causate dai microrganismi.