Mikroskobun icadının önemi neydi? Mikroskobun icadının tarihçesi. Işık mikroskobu: keşif tarihi, cihaz, çalışma kuralları Keşif ve keşif, hücre yapısı

Bugün insanın bilimsel faaliyetini mikroskop olmadan hayal etmek zordur. Mikroskop, tıp ve biyoloji, jeoloji ve malzeme bilimi laboratuvarlarının çoğunda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Mikroskop kullanılarak elde edilen sonuçlar, doğru tanı koymak ve tedavinin ilerlemesini izlemek için gereklidir. Mikroskop kullanılarak yeni ilaçlar geliştirilip tanıtılıyor ve bilimsel keşifler yapılıyor.

Mikroskop- (Yunanca mikros'tan - küçük ve skopeo - bakıyorum), küçük nesnelerin ve bunların çıplak gözle görülmeyen ayrıntılarının büyütülmüş görüntüsünü elde etmek için optik bir cihaz.

İnsan gözü, bir nesnenin birbirinden en az 0,08 mm uzaktaki detaylarını ayırt edebilme yeteneğine sahiptir. Işık mikroskobu kullanarak 0,2 mikrona kadar mesafeye sahip parçaları görebilirsiniz. Elektron mikroskobu 0,1-0,01 nm'ye kadar çözünürlük elde etmenizi sağlar.

Tüm bilimler için çok önemli bir cihaz olan mikroskobun icadı, öncelikle optiğin gelişiminin etkisinden kaynaklandı. Kavisli yüzeylerin bazı optik özellikleri Öklid (MÖ 300) ve Ptolemy (127-151) tarafından biliniyordu, ancak büyütme yetenekleri pratik uygulama bulamadı. Bu bağlamda ilk gözlük, İtalya'da Salvinio degli Arleati tarafından ancak 1285 yılında icat edildi. 16. yüzyılda Leonardo da Vinci ve Maurolico, küçük nesnelerin en iyi şekilde büyüteçle incelendiğini gösterdi.

İlk mikroskop yalnızca 1595 yılında Zacharius Jansen (Z. Jansen) tarafından oluşturuldu. Buluş, Zacharius Jansen'in iki dışbükey merceği tek bir tüp içine monte etmesini ve böylece karmaşık mikroskopların yaratılmasının temelini atmasını içeriyordu. İncelenen nesneye odaklanma, geri çekilebilir bir tüp aracılığıyla sağlandı. Mikroskop büyütmesi 3 ila 10 kat arasında değişiyordu. Ve bu mikroskopi alanında gerçek bir atılımdı! Sonraki mikroskoplarının her birini önemli ölçüde geliştirdi.

Bu dönemde (XVI. yüzyıl), Danimarka, İngiliz ve İtalyan araştırma araçları yavaş yavaş geliştirilmeye başlandı ve modern mikroskopinin temelleri atıldı.

Mikroskopların hızla yayılması ve gelişmesi, Galileo'nun (G. Galilei) tasarladığı teleskopu geliştirerek onu bir tür mikroskop olarak kullanmaya başlamasıyla (1609-1610), mercek ile göz merceği arasındaki mesafeyi değiştirmesiyle başladı.

Daha sonra 1624 yılında daha kısa odak uzaklığına sahip merceklerin üretimini başaran Galileo, mikroskobunun boyutlarını önemli ölçüde küçülttü.

1625 yılında Roma “Tetikte Olanlar Akademisi” (“Akudemia dei lincei”) üyesi I. Faber bu terimi önerdi. "mikroskop". Mikroskobun bilimsel biyolojik araştırmalarda kullanılmasıyla ilgili ilk başarılar, bitki hücresini ilk tanımlayan R. Hooke (yaklaşık 1665) tarafından elde edildi. Hooke, Micrographia adlı kitabında mikroskobun yapısını anlattı.

1681 yılında Londra Kraliyet Cemiyeti toplantısında bu tuhaf durum ayrıntılı olarak tartışıldı. Hollandalı Leeuwenhoek(A. van Leenwenhoek) mikroskobuyla bir damla suda, bir biber demlemesinde, bir nehrin çamurunda, kendi dişinin çukurunda keşfettiği inanılmaz mucizeleri anlattı. Leeuwenhoek, mikroskop kullanarak çeşitli protozoaların spermlerini ve kemik dokusunun yapısının ayrıntılarını keşfetti ve çizdi (1673-1677).

"Büyük bir şaşkınlıkla, damlanın içinde, sudaki bir turna balığı gibi her yöne hareketli bir şekilde hareket eden çok sayıda küçük hayvan gördüm. Bu minik hayvanların en küçüğü, yetişkin bir bitin gözünden bin kat daha küçüktür."

Leeuwenhoek'un en iyi büyüteçleri 270 kat büyütüldü. Onlarla birlikte ilk kez kan hücrelerini, iribaş kuyruğunun kılcal damarlarındaki kanın hareketini ve kasların şeritlenmesini gördü. Siliatları keşfetti. Hayvan ve bitki arasındaki sınırın bulunduğu mikroskobik tek hücreli alglerin dünyasına ilk kez daldı; yeşil bir bitki gibi hareket eden bir hayvanın klorofili olduğu ve ışığı emerek beslendiği; Hala alt tabakaya bağlı olan bitkinin klorofilini kaybettiği ve bakterileri yuttuğu yer. Sonunda bakterilerin büyük bir çeşitlilik içinde olduğunu bile gördü. Ancak elbette o zamanlar bakterilerin insanlar için önemini, yeşil maddenin - klorofilin anlamını veya bitki ile hayvan arasındaki sınırı anlamanın uzaktan da olsa bir olasılığı yoktu.

Gördüğümüz dünyadan çok daha çeşitli ve çok daha özgün, canlılardan oluşan yeni bir dünya açılıyordu.

1668 yılında E. Diviney, göz merceğine alan merceği takarak modern tipte bir göz merceği yarattı. 1673 yılında Havelius bir mikrometre vidası icat etti ve Hertel, mikroskop masasının altına bir ayna yerleştirmeyi önerdi. Böylece mikroskop, modern biyolojik mikroskobun parçası olan temel parçalardan monte edilmeye başlandı.

17. yüzyılın ortalarında Newton beyaz ışığın karmaşık bileşimini keşfetti ve onu bir prizmayla ayrıştırdı. Roemer ışığın sonlu bir hızla ilerlediğini kanıtladı ve bunu ölçtü. Newton, ışığın, cam gibi şeffaf cisimlerden geçip göz merceğine çarpan ve retinaya darbeler vuran olağanüstü incelik ve frekansa sahip uçan parçacıklardan oluşan bir akış olduğu yönündeki ünlü -bildiğiniz gibi yanlış- hipotezini ifade etti. Fizyolojik ışık hissini üretir. Huygens ilk olarak ışığın dalga benzeri doğasından bahsetti ve bunun hem basit yansıma ve kırılma yasalarını hem de İzlanda spar'daki çift kırılma yasalarını ne kadar doğal bir şekilde açıkladığını kanıtladı. Huygens ve Newton'un düşünceleri keskin bir tezat oluşturuyordu. Böylece 17. yüzyılda. Hararetli bir tartışmada ışığın özü sorunu gerçekten ortaya çıktı.

Hem ışığın mahiyeti sorununun çözümü, hem de mikroskobun gelişmesi yavaş yavaş ilerledi. Newton ve Huygens'in fikirleri arasındaki anlaşmazlık bir yüzyıl boyunca devam etti. Ünlü Euler, ışığın dalga doğası fikrine katıldı. Ancak bu soru, bilimin tanıdığı gibi yetenekli bir araştırmacı olan Fresnel tarafından ancak yüz yıldan fazla bir süre sonra çözüldü.

Yayılan dalgalardan oluşan bir akış - Huygens'in fikri - hızla ilerleyen küçük parçacıklardan oluşan bir akıştan - Newton'un fikri - nasıl farklıdır? İki işaret:

1. Buluştuktan sonra, birinin tümseği diğerinin vadisine düşerse dalgalar karşılıklı olarak yok edilebilir. Işık + ışığın bir araya gelmesi karanlık yaratabilir. Bu olgu parazit yapmak Bunlar Newton'un halkaları, Newton'un kendisi tarafından anlaşılmadı; Parçacık akışlarında bu gerçekleşemez. İki parçacık akışı her zaman çift akıştır, çift ışıktır.

2. Parçacıkların akışı, yanlara doğru sapmadan doğrudan deliğin içinden geçer ve dalgaların akışı kesinlikle uzaklaşır ve dağılır. Bu kırınım.

Fresnel, dalga küçükse tüm yönlerdeki sapmanın ihmal edilebilir olduğunu teorik olarak kanıtladı, ancak yine de bu önemsiz kırınımı keşfedip ölçtü ve onun büyüklüğünden ışığın dalga boyunu belirledi. "Tek renk"ten "iki çizgiye" kadar cilalama yapan gözlükçüler tarafından çok iyi bilinen girişim olaylarından, dalga boyunu da ölçtü - bu yarım mikrondur (milimetrenin yarım binde biri). Ve buradan itibaren dalga teorisi ve canlı maddenin özüne nüfuz etmenin olağanüstü inceliği ve keskinliği yadsınamaz hale geldi. O zamandan beri hepimiz Fresnel'in düşüncelerini çeşitli değişikliklerle onayladık ve uyguladık. Ancak bu düşünceleri bilmeden bile mikroskobu geliştirebilirsiniz.

18. yüzyılda olaylar çok yavaş gelişse de bu böyleydi. Artık Galileo'nun Jüpiter dünyasını gözlemlediği ilk teleskopunun ve Leeuwenhoek mikroskobunun basit, akromatik olmayan mercekler olduğunu hayal etmek bile zor.

Akromatizasyonun önündeki en büyük engel, iyi bir çakmaktaşının olmamasıydı. Bildiğiniz gibi akromatizasyon iki bardak gerektirir: taç ve çakmaktaşı. İkincisi, ana parçalardan birinin orantısız derecede büyük bir dağılıma sahip olan ağır kurşun oksit olduğu camı temsil eder.

1824 yılında mikroskobun muazzam başarısı, Sallig'in Fransız Chevalier şirketi tarafından çoğaltılan basit pratik fikriyle elde edildi. Daha önce tek bir mercekten oluşan mercek, parçalara bölünerek birçok akromatik mercekten yapılmaya başlandı. Böylece parametre sayısı çoğaltıldı, sistem hatalarını düzeltme olanağı verildi ve ilk kez gerçekten büyük büyütmelerden - 500 ve hatta 1000 kat - bahsetmek mümkün hale geldi. Nihai görüşün sınırı iki mikrondan bir mikrona çıktı. Leeuwenhoek'un mikroskobu çok geride kalmıştı.

19. yüzyılın 70'lerinde mikroskopinin muzaffer yürüyüşü ilerledi. Öyle olduğunu söyleyen Rahip(E. Abbe).

Aşağıdakiler başarıldı:

İlk olarak maksimum çözünürlük yarım mikrondan mikronun onda birine yükseldi.

İkincisi, mikroskobun yapımında kaba deneycilik yerine yüksek düzeyde bilim getirildi.

Üçüncüsü ve son olarak mikroskopla yapılabileceklerin sınırları gösteriliyor ve bu sınırlar aşılıyor.

Zeiss şirketinde çalışan bilim adamlarının, gözlükçülerin ve bilgisayar bilimcilerinden oluşan bir genel merkez kuruldu. Abbe'nin öğrencileri önemli eserlerinde genel olarak mikroskop ve optik aletlerin teorisini verdiler. Mikroskobun kalitesini belirlemek için bir ölçüm sistemi geliştirilmiştir.

Mevcut cam türlerinin bilimsel gereklilikleri karşılayamadığı anlaşılınca sistematik olarak yeni çeşitler oluşturuldu. Guinan'ın mirasçılarının sırlarının dışında - Paris'teki Para-Mantois (Bontan'ın mirasçıları) ve Birmingham'daki Chances - cam eritme yöntemleri yeniden yaratıldı ve pratik optik işi o kadar geliştirildi ki şunu söyleyebiliriz: Abbe neredeyse kazandı 1914-1918 dünya savaşı ordunun optik ekipmanıyla.

Son olarak ışığın dalga teorisinin temellerinden yardım isteyen Abbe, ilk kez bir enstrümanın her keskinliğinin kendi olasılık sınırına sahip olduğunu açıkça gösterdi. Tüm enstrümanların en incesi dalga boyudur. Abbe'nin kırınım teorisi, yarım dalga boyundan daha kısa nesneleri görmenin imkansız olduğunu söylüyor ve yarım dalga boyundan daha kısa görüntüler elde etmenin imkansız olduğunu söylüyor; 1/4 mikrondan az. Veya dalga boyunun 0,1 mikrona kadar daha kısa olduğu ortamları kullandığımızda çeşitli daldırma hileleriyle. Dalga bizi sınırlıyor. Doğru, sınırlar çok küçük ama yine de insan faaliyeti için sınırlar.

Bir optik fizikçi, dalga boyunun binde biri, onbinde biri, hatta bazı durumlarda yüzbinde biri kalınlığındaki bir nesnenin ışık dalgasının yoluna sokulduğunu algılar. Dalga boyunun kendisi fizikçiler tarafından büyüklüğünün on milyonda biri kadar bir doğrulukla ölçülmüştür. Sitologlarla güçlerini birleştiren gözlükçülerin kendilerine görev olarak belirledikleri dalga boyunun yüzde biri kadar ustalaşamayacaklarını düşünmek mümkün mü? Dalga boyuna göre belirlenen sınırı aşmanın düzinelerce yolu vardır. Bu bypasslardan birini biliyorsunuz, sözde ultramikroskopi yöntemi. Mikroskop altında görülemeyen mikroplar birbirlerinden çok uzaktaysa, onlara yandan parlak bir ışık tutabilirsiniz. Ne kadar küçük olursa olsunlar, karanlık bir arka planda bir yıldız gibi parlayacaklar. Biçimleri belirlenemez, yalnızca varlıkları belirtilebilir, ancak bu çoğu zaman son derece önemlidir. Bu yöntem bakteriyolojide yaygın olarak kullanılmaktadır.

İngiliz gözlükçü J. Sirks'in (1893) çalışmaları girişim mikroskobunun temelini attı. 1903'te R. Zsigmondy ve N. Siedentopf bir ultramikroskop yarattı; 1911'de M. Sagnac ilk iki ışınlı girişim mikroskobunu tanımladı; F. Zernicke, mikroskoplardaki şeffaf, zayıf saçılan nesneleri gözlemlemek için faz kontrast yöntemini kullanmayı önerdi; . 20. yüzyılın ortalarında. Elektron mikroskobu icat edildi ve 1953'te Finlandiyalı fizyolog A. Wilska anoptral mikroskobu icat etti.

M.V. teorik ve uygulamalı optik problemlerinin geliştirilmesine, mikroskop optik sistemlerinin ve mikroskobik ekipmanların geliştirilmesine büyük katkı sağladı. Lomonosov, I.P. Kulibin, L.I. Mandelstam, D.S. Rozhdestvensky, A.A. Lebedev, S.I. Vavilov, Başkan Yardımcısı. Linnik, D.D. Maksutov ve diğerleri.

Edebiyat:

D.S. Rozhdestvensky Seçilmiş eserler. M.-L., "Bilim", 1964.

Rozhdestvensky D.S. Şeffaf nesnelerin mikroskopta görüntülenmesi konusunda. - TR. GOI, 1940, cilt 14.

Sobol S.L. 18. yüzyılda Rusya'da mikroskobun tarihi ve mikroskobik araştırmalar. 1949.

Clay R.S., Mahkeme T.H. Mikroskobun tarihçesi. L., 1932; Bradbury S. Mikroskobun evrimi. Oxford, 1967.

Mikro ve mega dünyada olup biteni anlamak için karmaşık cihazlara ihtiyaç var. Bu dünyaları anlamaya yönelik ilk adımlar sırasıyla mikroskobun ve teleskopun icatlarıydı.

Orta Çağ'da kavisli camların yardımıyla görsel algıyı değiştirmenin mümkün olduğu biliniyordu. Bir İngiliz keşiş, büyüteç ve mercek kullanımının aktif bir destekçisiydi. Roger Bacon 13. yüzyılda yaşamış olan. Aynı dönemde insanlar görme kusurlarını düzeltmek için gözlük kullanmaya başladılar. Ancak tüm bu ilkel optik aletler, normal görüşe sahip bir insanın görebileceğiyle karşılaştırıldığında yeni bir şeyin görülmesini mümkün kılmıyordu. Merceklerin büyütme etkisini artırma çabaları, bileşik mikroskobun icadına yol açtı - iki mercekten (mercek ve göz merceği) oluşan, ardı ardına içinden geçen ışık, hassas zar üzerinde söz konusu nesnenin büyütülmüş bir görüntüsünü oluşturur. gözün. Bu durum 16. yüzyılın sonu veya 17. yüzyılın başında gerçekleşti ancak böyle bir mikroskobun ilk mucidinin kim olduğu tam olarak bilinmiyor. Her halükarda Galileo, tasarladığı ve "küçük göz" anlamına gelen "occhiolino" adını verdiği cihazı ilk kez 1609'da bilim camiasına gösterdi. Bu ilk mikroskop olabilir, ancak daha sonra bu buluş için başka yarışmacılar da ortaya çıktı. "Mikroskop" kelimesi, Galileo'nun arkadaşı Giovanni Faber tarafından o dönemde zaten var olan teleskopla benzeştirilerek türetildi.

Ancak ilk mikroskoplar camın cilalanmasının kusurlu olması nedeniyle net bir görüntü elde edilmesine olanak vermiyordu. Buna rağmen, Robert Hooke 1664 yılında bir mantarın bir bölümünü inceleyerek hücreleri keşfetti. Mikroskobik araştırmaların geliştirilmesinde gerçek bir devrim 1674 yılında Hollandalı tarafından yapıldı. Anthony van Leeuwenhoek(Şekil 95, A).

Pirinç. 95. Mikroskoplar: A – Leeuwenhoek'un mikroskobu son derece basitti ve ortasında mercek bulunan bir plakaydı; B – modern ışık mikroskobu; B – elektron mikroskobu

Yerel belediye binasında bekçi olarak çalışırken, görev sırasında mercek bileme alıştırmaları yaptı ve kısa sürede öyle bir mükemmelliğe ulaştı ki, uygun ışıkta parlattığı merceğin içinden bir damla suya bakarak tamamen yeni bir dünya gördü. Leeuwenhoek'un "küçük hayvanlar" olarak adlandırdığı, şimdiye kadar bilinmeyen canlı organizmaların dünyasıydı. Bu keşif için, herhangi bir bilimden kesinlikle haberi olmamasına rağmen, Londra Kraliyet Cemiyeti'nin ilgili üyesi seçildi.

Daha sonra, geliştirilmiş mercek taşlama teknikleri, çözünürlük bileşik mikroskop (Şekil 95, B). Bu terim, mikroskobun bir nesne üzerindeki iki noktanın net, ayrı bir görüntüsünü oluşturma yeteneğini ifade eder. Basitçe söylemek gerekirse, bir nesnenin mikroskop altında görülebilen en küçük boyutudur. Genel olarak ve özel olarak mikroskopta gördüğümüz her şey, incelenen nesneden gelen ışığın bir yansımasıdır. Ancak ışığın frekans ve dalga boyu gibi nitelikleri olan bir elektromanyetik dalga olduğunu biliyoruz. Ek olarak, bu tür dalgalar da diğerleri gibi kırınım özelliğine, yani küçük nesnelerin etrafında bükülme yeteneğine sahiptir. Kırınım nedeniyle, yansıyan ışığın dalga boyunun yarısından daha küçük nesneleri mikroskop altında ayırt etmek imkansızdır. Spektrumun görünür kısmındaki elektromanyetik radyasyonun dalga boyunun yaklaşık 400 ila 700 nm arasında olduğunu hatırlayın. Bu, aydınlatma kaynağı olarak görünür ışığı kullanan geleneksel optik mikroskopların, boyutları en az bu boyuttaki nesneleri görmemize izin verebileceği anlamına gelir (Şekil 96). Bu nedenle onların yardımıyla elde edilebilecek maksimum büyütme 2000'den fazla olamaz.

Çözünürlüğü arttırmak için söz konusu cismin dalga boyu görünür ışıktan daha kısa olan ışınımla aydınlatılması gerekir.

Pirinç. 96. Çıplak gözle (A) ve mikroskop altında (B) bakıldığında görülebilen yusufçuk gözü

Pirinç. 97. Galileo teleskopu.

Bu radyasyonun elektron olduğu ortaya çıktı. 20. yüzyılın başında. Elektronun yalnızca parçacık olarak değil, aynı zamanda x-ışınları aralığında dalga boyuna sahip radyasyon olarak da değerlendirilebileceği keşfedildi. Elektronlar da ışıktan farklı olarak elektrik yüklerine sahip olduğundan, ışınları manyetik mercekler kullanılarak odaklanabilir. Bu fikirlere dayanarak geliştirme 1931'de başladı. elektron mikroskobu, nesnelerin görüntülerini bir milyon kata kadar büyüterek elde etmenize olanak tanır (Şek. 95, B). Daha sonra mikroskop oluşturma teknolojisi sürekli geliştirildi ve artık modern mikroskoplar tek tek atomları bile görmeyi mümkün kılıyor.

Dünya'dan çok uzak mesafelerde bulunan ve mega dünyaya ait nesnelerin incelenmesi buluşla başladı. teleskop(Şek. 97). Teleskopun önünde, 17. yüzyılın başlarından beri kullanımda olan bir dürbün veya kendi adıyla bir tespit dürbünü bulunuyordu. Ancak Galileo'nun eline geçene kadar yaygınlaşmadı. Bu cihazı geliştirdi ve ilk kez 1609'da bu boruyu gökyüzüne yönlendirerek teleskop haline getirmeyi tahmin etti. Galileo'nun cihazı oldukça ilkel olmasına rağmen, bilim adamı birkaç yıl içinde büyütme yeteneğini üç kattan otuz iki kata çıkarmayı başardı ve bu da onun bir dizi önemli keşif yapmasına olanak sağladı. Teleskopta daha sonra yapılan iyileştirmeler ve bunların yardımıyla gerçekleştirilen araştırmalar bir sonraki bölümde daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır. Ve şimdi mikro dünyanın yapısını tanımaya devam edeceğiz.

Mikroskop, insan gözüyle görülemeyen en küçük nesneleri ve yapıları görüntülemenizi, incelemenizi ve ölçmenizi sağlayan benzersiz bir optik alettir. Onun yardımıyla insanlığın kaderini değiştiren birçok keşif yapıldı ve yeni bir bilim ortaya çıktı - mikrobiyoloji. Nesnelerin yüzlerce, binlerce kez büyütülmesine imkan veren yöntemin yıllar geçtikçe geliştirildiği biliniyor. Bu yazıda ilk mikroskobu kimin icat ettiğini ve Evrendeki insan gözünün erişemeyeceği nesnelerin incelenmesinin temelini kimin attığını ele alacağız.

İlk mikroskobun yaratılış tarihi

Kavisli yüzeylerin nesneleri görsel olarak büyütebildiği gerçeği çağımızdan önce bile biliniyordu. 1550 yılında bu olağandışı özellikler Hollandalı bir gözlük yapımcısı tarafından yapılan bir cihazda kullanıldı. Adı Hans Jansen'di, oğlunun yardımıyla nesneleri 30 kat büyütmeyi mümkün kılan bir cihaz yaptı. Bu, bir tüpe yerleştirilen iki lensin kullanılmasıyla mümkün oldu. Bunlardan ilki, incelenen nesneyi büyüttü, ikincisi ise efekti artırarak ortaya çıkan görüntüyü büyüttü. Bununla birlikte, inşa edilen cihaz geniş bir uygulama alanı bulamadı, bu nedenle mikroskobun icadının tarihi diğer araştırmacıların çalışmalarında devam etti:

• Galileo Galilei- iki tip mercekten oluşan bir cihaz yarattı. Dışbükey ve içbükey optik öğeler, daha iyi görüntüler elde etmeyi ve nesnelerin daha fazla büyütülmesini mümkün kıldı. Bu olay 1609'da gerçekleşti;
• Cornelius Drebbel'in– büyütme için iki dışbükey mercek kullanılarak bileşik mikroskopta önemli iyileştirmeler yapıldı;
• Christian Huygens- mikro dünyayı inceleme alanında büyük bir atılım olan ayarlanabilir bir göz merceği sistemi geliştirdi.

Yukarıdaki araştırmacıların tümü, önemli bir optik aletin yaratılmasına paha biçilmez katkılarda bulundular. Ancak mikroskobun icadı ve dağıtımının tarihi Leeuwenhoek'un yarattığı cihazlarla başlıyor. Ünlü Hollandalı bir bilim adamı değildi; keşifleri yalnızca amatör ilgiye dayanıyordu. Leeuwenhoek'un mikroskobunun yalnızca bir tane ama çok güçlü merceği vardı, bu da görüntünün birkaç yüz kez büyütülmesini mümkün kılıyordu. Böyle bir cihaz, çalışma nesnesini ayrıntılı ve net bir şekilde incelemeyi mümkün kıldı. Leeuwenhoek onun yardımıyla insan kanındaki kırmızı kan hücrelerini keşfetti, kas liflerini inceledi ve ilk kez bakterileri gördü. Bu mikroskop, Peter I'in emriyle Rusya'ya ithal edilen türünün ilk cihazıydı. Bileşik mikroskoba göre yadsınamaz avantajı, birkaç merceğin neden olduğu görüntü kusurlarının olmamasıydı.

Modern keşifler ve başarılar

Modern mikroskoplar ilk modellere göre önemli ölçüde değişti ve gelişti. Işık yerine elektron akışını kullanarak bir görüntüyü defalarca büyütmeyi mümkün kılan elektronik cihazlar ortaya çıktı. Elektron mikroskobunu kim icat etti? 20. yüzyılın 30'lu yıllarında Alman mühendis R. Rudenberg, elektron odaklamalı bir iletim cihazının patentini aldı. Bu cihaza ışık mikroskobu adı verildi ve birçok bilimsel çalışmada yaygın olarak kullanıldı.

Daha da gelişmiş bir model ise nanoskoptur. Bu, olağanüstü derecede küçük nesneleri gözlemlemenizi sağlayan en modern optik mikroskop türüdür. Bu cihazın yardımıyla mikro dünyanın unsurlarını 10 nanometreden küçük boyutlarda incelemek mümkün hale geldi. Ayrıca cihaz, yüksek kalitede üç boyutlu görüntüler elde etmenize olanak sağlar. Bu yeteneklere sahip mikroskobu ilk kez hangi bilim adamı icat etti? Alman araştırmacı Stefan Hell liderliğindeki bir grup bilim adamı, nanoskobun keşfi üzerinde çalıştı. Ünlü bir mucit ve Fizik Doktoru, optik teknolojinin gelişimine paha biçilmez katkılarından dolayı Nobel Ödülü'nü aldı.

Modern araçların yardımıyla benzersiz olayları gözlemlemek ve sansasyonel keşifler yapmak mümkün hale geldi. Bilim adamları, bir hücre içindeki bireysel moleküllerin hareketini izleyebildiler, bir atomun net bir görüntüsünü elde edebildiler ve ayrıca kimyasal reaksiyon sırasındaki moleküler değişiklikleri kaydedebildiler. Elbette ilk mikroskobu icat eden kişinin tüm insanlığın gelişimine paha biçilmez bir katkısı olmuştur.

Mikroskopun tarihi ve icadı, eski çağlardan beri insanların çıplak insan gözünün izin verdiğinden çok daha küçük nesneleri görmek istemesiyle ilgilidir. Merceğin ilk kullanımı çok eski çağlardan beri bilinmemekle birlikte, ışığın kırılma etkisinden faydalanılmasının 2000 yıldan daha önce kullanıldığı sanılmaktadır. MÖ 2. yüzyılda Claudius Ptolemy, bir su havuzundaki ışığın özelliklerini tanımladı ve suyun kırılma sabitini doğru bir şekilde hesapladı.

MS 1. yüzyılda (MS 100) cam icat edildi ve Romalılar camın içine bakıp onu test etti. Şeffaf camın farklı şekilleriyle deneyler yaptılar ve örneklerinden birinin ortası daha kalın, kenarları ise daha inceydi. Böyle bir camdan bir nesnenin daha büyük görüneceğini buldular.

Mercek kelimesi aslında Latince "mercimek" kelimesinden geliyor, baklagil bitkisi mercimek şekline benzediği için bu ismi vermişler.

Aynı zamanda Romalı filozof Seneca, bir sürahi su aracılığıyla gerçek genişlemeyi şöyle anlatır: "...küçük ve belirsiz harfler, su dolu bir cam sürahide genişlemiş ve daha net görünür." Ayrıca MÖ 13. yüzyılın sonuna kadar mercekler kullanılmamıştı. Daha sonra 1600 civarında mercek kullanılarak optik aletlerin yapılabileceği keşfedildi.

İlk optik aletler

İlk basit optik aletler büyüteçlere sahipti ve tipik olarak yaklaşık 6 x – 10 x büyütme oranlarına sahipti. 1590 yılında iki Hollandalı mucit Hans Jansen ve oğlu Zachary, mercekleri elle taşlarken, iki mercek kombinasyonunun bir nesnenin görüntüsünü birkaç kez büyütmeyi mümkün kıldığını keşfettiler.

Bir tüpe birkaç mercek yerleştirdiler ve çok önemli bir keşif yaptılar: mikroskobun icadı..

Maksimum büyütme 9x'e kadar çıktığı için ilk cihazları bilimsel bir cihazdan daha yeniydi. Hollanda kraliyet soyluları için yapılan ilk mikroskopta 50 cm uzunluğunda ve 5 cm çapında 3 adet kayar tüp bulunuyordu. Cihazın tamamen genişletildiğinde 3x ila 9x büyütmeye sahip olacağı belirtildi.

Leeuwenhoek mikroskobu

Bir diğer Hollandalı bilim adamı Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723), mikroskopinin öncülerinden biri olarak kabul edilir; 17. yüzyılın sonlarında mikroskobun icadını pratikte kullanan ilk kişi olmuştur.

Van Leeuwenhoek, taşlama ve cilalama yoluyla mercek yapma yöntemini geliştirerek öncüllerinden daha büyük bir başarı elde etti. O zamanın en iyi bilineni olan 270x'e kadar büyütme elde etti. Bu büyütme, metrenin milyonda biri büyüklüğündeki nesnelerin görülmesini mümkün kılar.

Antoni Leeuwenhoek, yeni icadı olan mikroskopla bilimle daha fazla ilgilenmeye başladı. Daha önce kimsenin görmediği şeyleri görebiliyordu. Bir damla suda yüzen bakterileri ilk kez görüyordu. Bitki ve hayvan dokularını, sperm hücrelerini ve kan hücrelerini, mineralleri, fosilleri ve daha fazlasını kaydetti. Ayrıca nematodları ve rotiferleri (mikroskobik hayvanlar) keşfetti ve kendi dişlerinden alınan plak örneklerine bakarak bakterileri keşfetti.

İnsanlar büyütmenin daha önce hiç görülmemiş yapıları ortaya çıkarabileceğini fark etmeye başladılar; her şeyin çıplak gözle görülemeyen küçük bileşenlerden oluştuğu hipotezi henüz dikkate alınmamıştı.

Anthony Leeuwenhoek'in çalışması, 1665 yılında mikroskobik "Mikrografi" çalışmalarının sonuçlarını yayınlayan İngiliz bilim adamı Robert Hooke tarafından daha da geliştirildi. Robert Hooke mikrobiyolojideki ayrıntılı araştırmaları anlattı.

İngiliz Robert Hooke, tüm yaşamın mikroskobik kilometre taşı ve temel birimi olan hücreyi keşfetti. 17. yüzyılın ortalarında Hooke, kendisine küçük manastır odalarını hatırlatan bir örneği incelerken yapısal hücreleri gördü. Hooke aynı zamanda mikroskobun icadından sonra bugün kullanılan üç birincil mercek konfigürasyonunu ilk kullanan kişi olarak da tanınır.

18. ve 19. yüzyıllarda temel mikroskobun tasarımında pek fazla değişiklik yapılmadı. Lensler, renk bozulması ve zayıf görüntü çözünürlüğü gibi sorunları çözmek için daha şeffaf cam ve farklı şekiller kullanılarak geliştirildi. 1800'lerin sonlarında Alman optik fizikçi Ernst Abbe, yağ kaplı lenslerin yüksek çözünürlükte ışık bozulmasını önlediğini keşfetti. Mikroskobun icadı, 18. yüzyılın ortalarında büyük Rus bilim adamı-ansiklopedist Lomonosov'un deneylerini yürütmesine ve Rus bilimini ilerletmesine yardımcı oldu.

Mikroskopinin modern gelişimi

1931 yılında Alman bilim adamları elektron mikroskobunun icadı üzerinde çalışmaya başladılar. Bu tip cihaz, elektronları bir numune üzerine odaklar ve elektron algılama elemanı tarafından yakalanabilecek bir görüntü oluşturur. Bu model, bilim adamlarının bir milyon kata kadar büyütmeyle çok ince ayrıntıları görüntülemesine olanak tanır. Tek dezavantajı canlı hücrelerin elektron mikroskobu ile gözlenememesidir. Ancak dijital ve diğer yeni teknolojiler mikrobiyologlar için yeni bir araç yarattı.

Almanlar Ernst Ruska ve Dr. Max Knoll ilk olarak manyetik alan ve elektrik akımından oluşan bir “mercek” yarattılar. 1933'e gelindiğinde bilim adamları, o zamanki optik mikroskobun büyütme sınırlarını aşan bir elektron mikroskobu geliştirdiler.

Ernst, bu çalışmasıyla 1986'da Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. Bir elektron mikroskobu çok daha yüksek çözünürlük elde edebilir çünkü elektronun dalga boyu, özellikle elektron vakumda hızlandırıldığında, görünür ışığın dalga boyundan daha kısadır.

Işık ve elektron mikroskobu 20. yüzyılda gelişti. Bugün, büyütücü aletler örnekleri görüntülemek için floresan etiketler veya polarizasyon filtreleri kullanıyor. İnsan gözünün göremediği görüntüleri yakalamak ve analiz etmek için daha modern olanlar kullanılır.

16. yüzyılda mikroskobun icadı, yansıtıcı, fazlı, kontrastlı, eş odaklı ve hatta ultraviyole cihazların yaratılmasını mümkün kılmıştır..

Modern elektronik cihazlar tek bir atomun bile görüntüsünü sağlayabilmektedir.

İnsanoğlu eski çağlardan beri çıplak gözle algılanamayacak kadar küçük şeyleri görmek istemiştir. Artık mercekleri ilk kullananın kim olduğunu söylemek imkansız, ancak örneğin atalarımızın camın ışığı kırabildiğini 2 bin yıldan fazla bir süre önce bildikleri güvenilir bir şekilde biliniyor.

MÖ 2. yüzyılda Claudius Ptolemy, bir çubuğun suya batırıldığında nasıl "büküldüğünü" anlattı ve hatta kırılma sabitini çok doğru bir şekilde hesapladı. Daha önce Çin'de merceklerden ve suyla dolu bir tüpten "görünmeyeni görmek" için cihazlar yapılıyordu.

1267'de Roger Bacon merceklerin ilkelerini ve teleskop ve mikroskobun genel fikrini anlattı, ancak Hollandalı gözlük yapımcıları Zacharias Jansen ve babası Hans'ın merceklerle deneyler yapmaya başlaması 16. yüzyılın sonlarına kadar değildi. Bir tüpe birkaç mercek yerleştirdiler ve içinden bakılan nesnelerin basit bir büyüteç altında olduğundan çok daha büyük göründüğünü buldular.

Ancak onların bu "mikroskopu" bilimsel bir araçtan çok bir merak konusuydu. Baba ve oğlunun kraliyet ailesi için yaptığı enstrümanın açıklaması var. Toplam uzunluğu 45 santimetrenin biraz üzerinde ve çapı 5 santimetre olan üç kayar tüpten oluşuyordu. Kapatıldığında 3 kat, tam açıldığında ise 9 kat büyütüldü, ancak görüntü biraz bulanık çıktı.

1609'da Galileo Galilei dışbükey ve içbükey merceklere sahip bir bileşik mikroskop yarattı ve bu "occhiolino"yu ("küçük göz") 1612'de Polonya Kralı III. Sigismund'a sundu. Birkaç yıl sonra, 1619'da Hollandalı mucit Cornelius Drebbel, Londra'da iki dışbükey mercekli mikroskop versiyonunu gösterdi. Ancak "mikroskop" kelimesinin kendisi ancak 1625'te, Bamberg'li bir Alman botanikçi Johann (Giovanni) Faber tarafından "teleskop" a benzetilerek icat edildiğinde ortaya çıktı.

Leeuwenhoek'ten Abbe'ye

1665 yılında İngiliz doğa bilimci Robert Hooke, büyütme aletini geliştirdi ve mantar meşesi ağacının kabuğunu inceleyerek yapının temel birimleri olan hücreleri keşfetti. Bundan 10 yıl sonra Hollandalı bilim adamı Antonie van Leeuwenhoek daha da gelişmiş mercekler elde etmeyi başardı. Onun mikroskobu nesneleri 270 kat büyütürken, diğer benzer cihazlar ancak 50 kat büyütmeye ulaşabiliyordu.

Lenwenhoek, yüksek kaliteli taşlanmış ve cilalanmış lensleri sayesinde birçok keşif yaptı; bakterileri, maya hücrelerini ilk gören ve tanımlayan kişi oldu ve kılcal damarlardaki kan hücrelerinin hareketini gözlemledi. Bilim adamı toplamda en az 25 farklı mikroskop yaptı ve bunlardan sadece dokuzu bugüne kadar hayatta kaldı. Kayıp cihazlardan bazılarının 500x büyütmeye sahip olduğu yönünde iddialar bile var.

Bu alandaki tüm ilerlemelere rağmen mikroskoplar sonraki 200 yıl boyunca neredeyse hiç değişmeden kaldı. Alman mühendis Carl Zeiss, şirketinin ürettiği mikroskoplar için lensleri geliştirmeye ancak 1850'lerde başladı. 1880'lerde optik gözlük uzmanı Otto Schott'u işe aldı. Araştırması, büyütme cihazlarının kalitesini önemli ölçüde artırmayı mümkün kıldı.

Carl Zeiss'in bir başka çalışanı olan optik fizikçi Ernst Abbe, optik alet üretme sürecini geliştirdi. Daha önce onlarla yapılan tüm çalışmalar deneme yanılma yoluyla yapılıyordu; Abbe onlar için bilimsel temelli üretim yöntemleri olan teorik bir temel oluşturdu.

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte bugün bildiğimiz mikroskop ortaya çıktı. Ancak artık boyutu ışığın dalga boyundan büyük veya ona eşit olan nesnelere odaklanabilen optik mikroskoplar artık bilim adamlarını tatmin edemiyordu.

Modern elektron mikroskopları

1931'de Alman fizikçi Ernst Ruska, ilk elektron mikroskobunun (transmisyon elektron mikroskobu) oluşturulması üzerinde çalışmaya başladı. Bu buluşu nedeniyle 1986'da Nobel Ödülü'nü alacak.

1936 yılında Alman bilim adamı Erwin Wilgel Müller elektronik projektörü (alan elektron mikroskobu) icat etti. Cihaz, katı bir cismin görüntüsünün milyonlarca kez büyütülmesini mümkün kıldı. 15 yıl sonra Muller bu alanda başka bir buluş daha yaptı; fizikçiye insanlık tarihinde ilk kez atomları görme fırsatı veren alan iyon mikroskobu.

Diğer çalışmalar paralel olarak yürütüldü. 1953 yılında teorik fizik profesörü Hollandalı Fritz Zernike, faz kontrast mikroskobunun geliştirilmesi nedeniyle Nobel Ödülü'nü aldı. 1967'de Erwin Müller, uçuş süresi kütle spektrometresini ekleyerek alan iyon mikroskobunu geliştirdi ve ilk "atomik sondayı" yarattı. Bu cihaz yalnızca tek bir atomu tanımlamaya değil, aynı zamanda iyonun kütlesini ve yük oranını da belirlemeye olanak tanır.

1981'de Almanya'dan Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer bir taramalı (raster) tünelleme mikroskobu yarattı; Beş yıl sonra Binnig ve meslektaşları taramalı atomik kuvvet mikroskobunu icat etti. Önceki gelişmelerden farklı olarak AFM, hem iletken hem de iletken olmayan yüzeylerin incelenmesine ve atomların fiilen manipüle edilmesine olanak tanıyor. Aynı yıl Binnig ve Rohrer, STM Nobel Ödülü'nü aldı.

1988'de İngiltere'den üç bilim adamı, Müller'in "atom sondasını" konuma duyarlı bir detektörle donattı; bu, atomların konumunu üç boyutlu olarak belirlemeyi mümkün kıldı.

1988'de Japon mühendis Kingo Itaya, elektrokimyasal taramalı tünelleme mikroskobunu icat etti ve üç yıl sonra atomik kuvvet mikroskobunun temassız bir versiyonu olan Kelvin prob kuvvet mikroskobu önerildi.

Makalelere dön

Mikroskobun icadı ve geliştirilmesi

Optiğin gelişmesi 17. yüzyılda inşaat yapılmasını mümkün kıldı. Mikroskop, biyolojinin gelişimi üzerinde gerçekten devrim niteliğinde bir etkiye sahip olan bir cihazdır. Mikroskopi, protozoa ve bakterilerin dünyasını araştırmacılara açtı. Hayvanların, bitkilerin ve mantarların yapısının şimdiye kadar erişilemeyen ayrıntılarının incelenmesi, tüm canlıların temelinin evrensel küçük bir oluşum olan hücre olduğunu göstermiştir.

Modern anlamda mikroskoplar yalnızca "karmaşık" bir mikroskop içerir - iki mercek sisteminden oluşan bir cihaz: bir göz merceği ve bir mercek. Ancak mikroskopinin başlangıcında bugün büyüteç dediğimiz “basit” mikroskoplar da yaygın olarak kullanılıyordu.
İlk bileşik mikroskoplardan biri 1609-1610'da tasarlandı. Galileo değiştirilmiş bir teleskop olarak. Modern bileşik mikroskobun kökeni, 17. yüzyılın başlarındaki İngiliz veya Hollanda iki mercekli mikroskoplarına kadar uzanır. İçlerindeki nesneler gün ışığında, gelen ışıkta görüntülendi; Odaklanmayı sağlayacak hiçbir cihaz yoktu.

Aşina olduğumuz tipteki ilk mikroskoplardan biri

Bileşik mikroskobun ilk büyük gelişmesi İngiliz fizikçi Robert Hooke'un (1635-1703) adıyla ilişkilidir. İyileştirmeler hem optik hem de mekanik tasarım özelliklerini etkiledi. Bilim adamının icat ettiği nesnenin yapay aydınlatma sistemi de temelde yeniydi.

18. yüzyılda mikroskopinin gelişimi esas olarak mekanik parçaların tasarımını geliştirme yolunda ilerlemiştir. Mercekleri taşıyan tüp artık özel bir sütun üzerine hareketli bir şekilde monte edilmişti; hareketi özel bir dişli vidayla sağlanıyordu.

İlk mikroskobun tarihi veya her şeyin başladığı yer

Tasarımdaki iyileştirmeler artık hem şeffaf nesnelerin iletilen ışıkta hem de opak nesnelerin gelen ışıkta incelenmesini mümkün kıldı. 1715'ten beri mikroskobun tanıdık bir aynası var.

Siyah bir odada fotoğraf çekmek için uyarlanmış mikroskop

17. - 18. yüzyılların tüm karmaşık mikroskoplarında. 120 - 150 katın üzerindeki büyütmelerde (küresel ve renk sapması) görüntü büyük ölçüde bozuldu. Dolayısıyla o zamanın mikroskopistlerinin tercihi şu şekilde ortaya çıkıyor:

A. Levenguk'a basit tek mercekli bir mikroskop verildi. Renk sapması sorunu 18. yüzyılın sonlarında - 19. yüzyılın başlarında çözüldü. farklı cam türlerinden lenslerin bir kombinasyonunun kullanılmasıyla. İlk akromatik mikroskop 1784 yılında St. Petersburglu akademisyen F. Epinus tarafından tasarlandı, ancak çeşitli nedenlerden dolayı yaygınlaşamadı. Almanya, İngiltere ve Fransa'daki farklı ustalar tarafından mikroskobun akromatizasyonuna yönelik daha ileri adımlar eş zamanlı olarak atıldı. 1827'de J.B. Amici, mercekte küresel sapmayı azaltan düz bir ön mercek kullandı.

Merceklerin taşlanması ve karşılıklı ayarlanması tekniği, 19. yüzyılın ilk yarısının mikroskopları kadar mükemmelliğe ulaştı. 1000 katına kadar büyütme sağlayabilir. Bu tür güçlü sistemlerin pratik uygulaması, yüksek büyütmelerde görüş alanının karanlık kalmasıyla sınırlıydı - havada kırılan ışınların önemli bir kısmı merceğe ulaşmıyordu. Uygulamaya (daldırma) başlanmasıyla radikal iyileşme sağlandı. Yağa batırılmış mercek, K. Zeiss şirketinin tasarımcıları tarafından yaratıldı.

Fabrikada mikroskop üretiminin yaratılması, rakip fabrikalar arasındaki rekabet daha ucuz aletlerin ortaya çıkmasına yol açtı ve 19. yüzyılın kırklı yıllarında mikroskop, bireysel doktorların ve öğrencilerin bile sahip olabileceği günlük bir laboratuvar aleti haline geldi.
1886'da K. Zeiss şirketi, küresel ve renk sapmalarının düzeltilmesinin sınıra getirildiği yeni apokromatik mercekler piyasaya sürdü. E. Abbe'nin hesaplamalarının gösterdiği gibi, bu lenslerin üretilmesiyle birlikte ışık mikroskobunun çözme gücünün sınırına ulaşıldı.

Carl Zeiss'ın ilk mikroskoplarından biri. Fotoğraf: “Flavio”

Mikroskobun gelişmesine paralel olarak mikroskobik preparat hazırlama tekniği de gelişti. Uzun bir süre, 19. yüzyılın başına kadar çok ilkel kaldı. mikroskopçılar çoğunlukla kurutulmuş nesnelere baktılar. Herhangi bir işleme tabi tutulmamış taze preparatlar üzerinde çalışılmaktadır. Modern mikroskobu karakterize eden "kalıcı preparatlar" hazırlama yöntemleri henüz mevcut değildi; bu nedenle araştırmacı, preparatı uzun süre inceleme ve yeni preparatları eskileriyle karşılaştırma fırsatından mahrum kaldı.

19. yüzyılın ikinci çeyreğinin başlarında. Araştırmacılar dokuları incelemek için belirli reaktifleri kullanmaya başladı; örneğin asetik asit eklenmesi hücre çekirdeklerini tanımlamayı mümkün kıldı. Reaktifler mikroskop sahnesinde kullanıldı.
80'lerden bu yana XIX yüzyıl Mikroskobik araştırma pratiğinde J. Purkinje tarafından icat edilen mikrotom vazgeçilmez bir özellik haline gelir. Mikrotomun kullanılması, ince kesitler almayı ve sürekli kesit serileri elde etmeyi mümkün kıldı ve bu da hücrenin ince yapısının incelenmesinde ilerlemelere yol açtı.

19. yüzyılın ortalarında. mikroskopistler, incelenen nesneleri daha yoğun bir ortama dökerek preparatları sabitlemek ve boyamak için çeşitli yöntemler kullanmaya başlarlar. 70'lerden bu yana XIX yüzyıl Kanada balsamı geleneksel olarak kalıcı müstahzarların üretiminde kullanılmaya başlandı.

Rusya'ya ilk mikroskobu kimin getirdiğini söylemek zor. Büyük olasılıkla bu 17. yüzyıldan daha erken değildi.

Vikipedi aşağıdaki verilere sahiptir:
Mikroskobu kimin icat ettiğini tam olarak belirlemek imkansızdır. Hollandalı gözlük yapımcısı Hans Janssen ve oğlu Zacharias Janssen'in 1590'da ilk mikroskobu icat ettiğine inanılıyor ancak bu, 17. yüzyılın ortalarında bizzat Zacharias Janssen tarafından ortaya atılan bir iddiaydı. Zekeriya'nın 1590 civarında doğduğu ortaya çıktığı için tarih elbette kesin değil.

Mikroskop nasıl icat edildi

Mikroskobun mucidi unvanı için bir başka yarışmacı da Galileo Galilei'ydi. 1609'da occhiolino'yu, yani dışbükey ve içbükey merceklere sahip bileşik mikroskobu geliştirdi. Galileo, mikroskobunu 1603'te Federico Cesi tarafından kurulan Accademia dei Lincei'de halka sundu. Francesco Stelluti'nin üç arı resmi Papa'nın mührünün bir parçasıydı. Urban VIII ve yayınlanan ilk mikroskobik sembol olarak kabul edilir (bkz. Stephen Jay Gould, The Lying Stones of Marrakech, 2000). Başka bir Hollandalı olan Christiaan Huygens, 1600'lerin sonlarında akromatik olarak ayarlanabilen basit bir iki mercekli göz merceği sistemini icat etti ve bu nedenle mikroskop geliştirme tarihinde ileriye doğru büyük bir adım attı. Huygens göz mercekleri günümüzde hala üretilmektedir, ancak geniş bir görüş alanına sahip değildirler ve modern geniş alanlı göz mercekleriyle karşılaştırıldığında göz merceği yerleşimi gözleri rahatsız etmektedir. Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), basit büyütücü merceklerin 1500'lü yıllardan beri üretilmiş olmasına ve su dolu cam kapların büyütücü özelliklerinin keşfedilmiş olmasına rağmen, mikroskobu biyologların dikkatine sunan ilk kişi olarak kabul edilmektedir. Antik Romalılar (Seneca) tarafından bahsedilmiştir. Van Leeuwenhoek'un el yapımı mikroskopları çok güçlü bir merceğe sahip çok küçük ürünlerdi. Kullanımları zahmetliydi, ancak yalnızca bileşik mikroskobun eksikliklerini üstlenmedikleri için görüntülerin çok ayrıntılı olarak incelenmesini mümkün kıldılar (böyle bir mikroskobun birkaç merceği görüntü kusurlarını iki katına çıkardı). Bileşik mikroskobun basit Leeuwenhoek mikroskoplarıyla aynı görüntü kalitesini üretebilmesi için optik alanında yaklaşık 150 yıllık bir gelişme gerekti. Yani, Anton Van Leeuwenhoek mikroskobun büyük ustası olmasına rağmen, yaygın inanışın aksine onun mucidi değildi http://ru.wikipedia.org/wiki/light mikroskop.

İlk mikroskop profesyonel bir bilim adamı tarafından değil, 17. yüzyılda Hollanda'da yaşayan Anthony Van Leeuwenhoek adında amatör bir tekstil tüccarı tarafından tasarlandı. Kendi yaptığı bir aletle bir su damlasına bakan ve Latince Animalculus (küçük hayvanlar) kelimesiyle adlandırdığı binlerce minik canlıyı gören ilk kişi, bu meraklı, kendini yetiştirmiş adamdı. Hayatı boyunca Leeuwenhoek iki yüzden fazla hayvan türünü tanımlamayı başardı ve et, meyve ve sebzelerin ince kesitlerini inceleyerek canlı dokuların hücresel yapısını keşfetti. Leeuwenhoek, bilime yaptığı hizmetlerden dolayı 1680'de Kraliyet Cemiyeti'nin tam üyesi seçildi ve kısa bir süre sonra Fransız Bilimler Akademisi'nin akademisyeni oldu.

Leeuwenhoek'in hayatı boyunca şahsen üç yüzden fazla yaptığı mikroskopları, bir çerçeveye yerleştirilmiş küçük, bezelye büyüklüğünde, küresel bir mercekti. Mikroskopların merceğe göre konumu bir vida kullanılarak ayarlanabilen bir tablası vardı, ancak bu optik aletlerin elde tutulması gereken bir standı veya tripodu yoktu; Günümüz optikleri açısından Leeuwenhoek mikroskobu olarak adlandırılan cihaz bir mikroskop değil, optik kısmı tek bir mercekten oluştuğu için çok güçlü bir büyüteçtir http://www.foto.ru. /articles/?article_mic…
bağlantı bir moderatör tarafından doğrulandıktan sonra görünecektir Mikroskobun geçmişi
İlk akromatik mikroskop, Rusya'da (1784 civarında) Alman Franz Ulrich Theodor Epinus tarafından geliştirildi. Aepinus, (2(13 Aralık) 1724, Rostock 10(22) Ağustos 1802, Dorpat, şimdiki Tartu) Rus fizikçi, St. Petersburg Bilimler Akademisi üyesi (1756).http://ru.wikipedia.org /wiki/Epinus,_Fr…

Mikroskobun icadının önemi neydi? Mikroskobun icadının tarihi

Mikroskop, mikro görüntüleri büyütmek ve mercek aracılığıyla gözlemlenen nesnelerin veya yapısal oluşumların boyutunu ölçmek için tasarlanmış benzersiz bir cihazdır. Bu gelişme şaşırtıcıdır ve mikroskobun icadının önemi son derece büyüktür, çünkü o olmasaydı modern bilimin bazı alanları var olamazdı. Ve buradan daha ayrıntılı olarak.

Mikroskop, teleskopla ilişkili, tamamen farklı amaçlarla kullanılan bir cihazdır. Onun yardımıyla gözle görülmeyen nesnelerin yapısını incelemek mümkündür. Mikroformasyonların morfolojik parametrelerini belirlemenize ve hacimsel konumlarını değerlendirmenize olanak tanır. Bu nedenle mikroskobun icadının ne kadar önemli olduğunu ve görünüşünün bilimin gelişimini nasıl etkilediğini hayal etmek bile zordur.

Mikroskop ve optiğin tarihi

Bugün mikroskobu ilk kimin icat ettiğini cevaplamak zor. Bu konu muhtemelen tatar yayının yaratılması kadar geniş çapta tartışılacaktır. Ancak silahlardan farklı olarak mikroskobun icadı aslında Avrupa'da gerçekleşti. Ve kim tarafından tam olarak hala bilinmiyor. Cihazı keşfedenin Hollandalı gözlük üreticisi Hans Jansen olma ihtimali oldukça yüksek. Oğlu Zacharias Jansen, 1590'da kendisinin ve babasının bir mikroskop yaptığını iddia etti.

Ancak 1609'da Galileo Galilei tarafından yaratılan başka bir mekanizma ortaya çıktı. Buna occhiolino adını verdi ve Accademia Nazionale dei Lincei'de halka sundu. O dönemde mikroskobun kullanılmış olabileceğinin kanıtı Papa III. Urban'ın mühründeki işarettir. Mikroskopi ile elde edilen bir görüntünün bir modifikasyonunu temsil ettiğine inanılmaktadır. Galileo Galilei'nin ışık mikroskobu (kompozit) bir dışbükey ve bir içbükey mercekten oluşuyordu.

İyileştirme ve uygulamaya uygulama

Galileo'nun icadından sadece 10 yıl sonra Cornelius Drebbel, iki dışbükey merceğe sahip bir bileşik mikroskop yarattı. Daha sonra yani 1600'lü yılların sonlarında Christian Huygens iki mercekli göz merceği sistemini geliştirdi. Görünürlük genişliğinden yoksun olmalarına rağmen bugün hala üretiliyorlar. Ancak daha da önemlisi, 1665 yılında böyle bir mikroskobun yardımıyla Robert Hooke, bilim adamının sözde bal peteklerini gördüğü mantar meşe ağacının bir bölümü üzerinde bir çalışma yaptı. Deneyin sonucu "hücre" kavramının tanıtılmasıydı.

Mikroskobun başka bir babası olan Anthony van Leeuwenhoek, onu yeniden icat etti, ancak biyologların dikkatini cihaza çekmeyi başardı. Ve bundan sonra mikroskobun icadının bilim açısından ne kadar önemli olduğu ortaya çıktı, çünkü mikrobiyolojinin gelişmesine olanak sağladı. Muhtemelen söz konusu cihaz doğa bilimlerinin gelişimini önemli ölçüde hızlandırdı, çünkü insan mikropları görene kadar hastalıkların kirlilikten kaynaklandığına inanıyordu. Ve bilimde simya kavramları ve canlıların varlığına ve yaşamın kendiliğinden ortaya çıkmasına ilişkin vitalist teoriler hüküm sürdü.

Leeuwenhoek mikroskobu

Mikroskobun icadı, Orta Çağ biliminde benzersiz bir olaydır, çünkü mikroskop sayesinde bilimsel tartışmalar için birçok yeni konu bulmak mümkün olmuştur. Üstelik mikroskop sayesinde pek çok teori yerle bir oldu. Ve bu Anthony van Leeuwenhoek'un en büyük değeridir. Mikroskobu, hücrelerin ayrıntılı olarak görülebilmesini sağlayacak şekilde geliştirmeyi başardı. Ve konuyu bu bağlamda ele alırsak Leeuwenhoek gerçekten de bu tür mikroskobun babasıdır.

Cihaz yapısı

Leeuwenhoek'un ışık mikroskobu, söz konusu nesneleri defalarca büyütebilen lensli bir plakaydı. Lensli bu plakanın bir tripodu vardı. Bunu kullanarak yatay bir masaya monte edildi. Lensin ışığa doğrultulması ve incelenen materyalin mum alevi ile arasına yerleştirilmesiyle bakteri hücreleri görülebiliyordu. Üstelik Antonie van Leeuwenhoek'un üzerinde çalıştığı ilk materyal diş plağıydı. İçinde bilim adamı henüz adını koyamadığı birçok yaratık gördü.

Leeuwenhoek mikroskobunun benzersizliği şaşırtıcıdır. O dönemde mevcut olan kompozit modeller yüksek görüntü kalitesi sağlayamıyordu. Üstelik iki merceğin varlığı kusurları daha da artırdı. Bu nedenle, Galileo ve Drebbel tarafından orijinal olarak geliştirilen bileşik mikroskopların Leeuwenhoek'un cihazıyla aynı görüntü kalitesini üretmeye başlaması 150 yıldan fazla sürdü. Anthony van Leeuwenhoek'un kendisi hala mikroskobun babası olarak kabul edilmiyor, ancak o haklı olarak yerel materyallerin ve hücrelerin mikroskopisinde tanınmış bir ustadır.

Lenslerin icadı ve geliştirilmesi

Mercek kavramı Antik Roma ve Yunanistan'da zaten mevcuttu. Örneğin Yunanistan'da dışbükey cam kullanarak ateş yakmak mümkündü. Roma'da ise suyla dolu cam kapların özellikleri uzun zamandır fark ediliyor. Pek çok kez olmasa da görüntüleri büyütmeyi mümkün kıldılar. Lenslerin daha da geliştirilmesi bilinmiyor, ancak ilerlemenin duramayacağı açık.

16. yüzyılda Venedik'te gözlük kullanımının uygulanmaya başladığı biliniyor. Bu, lens elde etmeyi mümkün kılan cam taşlama makinelerinin varlığına ilişkin gerçeklerle doğrulanmaktadır.

Mikroskobu kim icat etti?

Aynalar ve mercekler gibi optik aletlerin çizimleri de vardı. Bu eserlerin yazarlığı Leonardo da Vinci'ye aittir. Ancak daha önce bile insanlar büyüteçlerle çalışıyordu: 1268'de Roger Bacon bir dürbün oluşturma fikrini ortaya attı. Daha sonra hayata geçirildi.

Açıkçası, merceğin yazarı kimseye ait değildi. Ancak bu, Carl Friedrich Zeiss optiği ele alana kadar gözlemlendi. 1847'de mikroskop üretmeye başladı. Şirketi daha sonra optik gözlüklerin geliştirilmesinde lider oldu. Bu güne kadar var ve sektördeki ana şirket olmaya devam ediyor. Fotoğraf ve video kameraları, optik nişangahlar, telemetreler, teleskoplar ve diğer cihazları üreten tüm firmalar onunla işbirliği yapmaktadır.

Mikroskopinin iyileştirilmesi

Mikroskobun icadının tarihi ayrıntılı olarak incelendiğinde dikkat çekicidir. Ancak mikroskopinin daha da geliştirilmesinin tarihi de daha az ilginç değil. Yeni mikroskop türleri ortaya çıkmaya başladı ve bunların ortaya çıkmasına neden olan bilimsel düşünce daha da derinlere gömüldü. Artık bilim insanının hedefi yalnızca mikropları incelemek değil, aynı zamanda daha küçük bileşenleri de dikkate almaktı. Bunlar moleküller ve atomlardır. Zaten 19. yüzyılda X-ışını kırınım analizi ile incelenebiliyorlardı. Ancak bilim daha fazlasını istiyordu.

Böylece, 1863'te araştırmacı Henry Clifton Sorby, meteorları incelemek için polarize edici bir mikroskop geliştirdi. Ve 1863'te Ernst Abbe mikroskop teorisini geliştirdi. Carl Zeiss tarafından başarıyla benimsendi. Bu sayede şirketi optik aletler endüstrisinde tanınmış bir lider haline geldi.

Ancak çok geçmeden 1931 yılı geldi; elektron mikroskobunun yaratılma zamanı. Işıktan çok daha fazlasını görmenizi sağlayan yeni bir cihaz türü haline geldi. İletim için fotonlar ya da polarize ışık kullanılmıyor, en basit iyonlardan çok daha küçük parçacıklar olan elektronlar kullanılıyordu. Histolojinin gelişmesine olanak sağlayan elektron mikroskobunun icadıydı. Artık bilim insanları, hücre ve onun organelleri hakkındaki yargılarının gerçekten doğru olduğuna dair tam bir güven kazandılar. Ancak Nobel Ödülü ancak 1986'da elektron mikroskobunun yaratıcısı Ernst Ruska'ya verildi. Dahası, 1938'de James Hiller bir transmisyon elektron mikroskobu yaptı.

En yeni mikroskop türleri

Bilim, birçok bilim insanının başarısından sonra giderek daha hızlı gelişti. Bu nedenle, yeni gerçekliklerin belirlediği hedef, son derece hassas bir mikroskop geliştirme ihtiyacıydı. Ve zaten 1936'da Erwin Müller bir saha emisyon cihazı üretti. Ve 1951'de başka bir cihaz üretildi - alan iyon mikroskobu. Önemi çok büyüktür çünkü bilim adamlarının ilk kez atomları görmesine olanak sağlamıştır. Buna ek olarak 1955 yılında Jerzy Nomarski diferansiyel girişim kontrast mikroskobunun teorik temellerini geliştirdi.

En yeni mikroskopların geliştirilmesi

Mikroskobun icadı henüz başarılı olmadı çünkü iyonların veya fotonların biyolojik ortamdan geçmesini sağlamak ve ardından ortaya çıkan görüntüyü incelemek prensipte zor değildir. Ancak mikroskopi kalitesinin artırılması konusu gerçekten önemliydi. Ve bu sonuçların ardından bilim adamları, taramalı iyon mikroskobu adı verilen, uçan bir kütle analizörü yarattılar.

Bu cihaz, tek bir atomun taranmasını ve molekülün üç boyutlu yapısına ilişkin verilerin elde edilmesini mümkün kıldı. X-ışını kırınım analizi ile birlikte bu yöntem, doğada bulunan birçok maddenin tanımlanması sürecinin önemli ölçüde hızlandırılmasını mümkün kılmıştır. Ve zaten 1981'de bir taramalı tünel mikroskobu tanıtıldı ve 1986'da bir atomik kuvvet mikroskobu tanıtıldı. 1988, taramalı elektrokimyasal tünel mikroskobunun icat edildiği yıldır. Ve en yenisi ve en kullanışlısı Kelvin kuvvet sondasıdır. 1991 yılında geliştirildi.

Mikroskobun icadının küresel öneminin değerlendirilmesi

Leeuwenhoek'un camı işlemeye ve mikroskop üretmeye başladığı 1665 yılından itibaren endüstri gelişti ve daha karmaşık hale geldi. Ve mikroskobun icadının önemini merak ederken, mikroskopinin ana başarılarını dikkate almaya değer. Böylece bu yöntem, biyolojinin gelişimine başka bir ivme kazandıran hücrenin incelenmesini mümkün kıldı. Daha sonra cihaz, hücrenin organellerinin ayırt edilmesini mümkün kıldı ve bu da hücresel yapının modellerini formüle etmeyi mümkün kıldı.

Mikroskop daha sonra molekülü ve atomu görmeyi mümkün kıldı ve daha sonra bilim adamları bunların yüzeyini tarayabildiler. Üstelik mikroskopla atomların elektron bulutlarını bile görebilirsiniz. Elektronlar çekirdeğin etrafında ışık hızıyla hareket ettiğinden bu parçacığı incelemek tamamen imkansızdır. Buna rağmen mikroskobun icadının önemi anlaşılmalıdır. Gözle görülemeyen yeni bir şeyin görülmesini mümkün kıldı. Bu, incelenmesi insanı fizik, kimya ve tıptaki modern başarılara yaklaştıran muhteşem bir dünya. Ve tüm çalışmaya değer.