Mikroskooppi on ainutlaatuinen laite, joka on suunniteltu suurentamaan mikrokuvia ja mittaamaan linssin läpi havaittujen esineiden tai rakennemuodostelmien kokoa. Tämä kehitys on hämmästyttävää, ja mikroskoopin keksinnön merkitys on erittäin suuri, koska ilman sitä joitain modernin tieteen alueita ei olisi olemassa. Ja täältä tarkemmin.
Mikroskooppi on kaukoputkeen liittyvä laite, jota käytetään täysin eri tarkoituksiin. Sen avulla on mahdollista tarkastella silmälle näkymättömien esineiden rakennetta. Sen avulla voit määrittää mikromuodostelmien morfologiset parametrit sekä arvioida niiden tilavuuden sijainnin. Siksi on jopa vaikea kuvitella, mikä merkitys mikroskoopin keksinnöllä oli ja miten sen ulkonäkö vaikutti tieteen kehitykseen.
Mikroskoopin ja optiikan historia
Tänään on vaikea sanoa, kuka ensimmäisenä keksi mikroskoopin. Luultavasti myös tästä aiheesta keskustellaan laajasti, samoin kuin varsijousen luomisesta. Toisin kuin aseet, mikroskoopin keksintö tapahtui kuitenkin Euroopassa. Kenen tarkalleen, ei ole vielä tiedossa. Todennäköisyys, että hollantilainen silmälasien valmistaja Hans Jansen oli laitteen löytäjä, on melko suuri. Hänen poikansa Zachary Jansen väitti vuonna 1590, että hän rakensi isänsä kanssa mikroskoopin.
Mutta jo vuonna 1609 ilmestyi toinen mekanismi, jonka Galileo Galilei loi. Hän kutsui sitä occhiolinoksi ja esitteli sen yleisölle National Academy dei Linceissa. Todiste siitä, että mikroskooppia voitiin käyttää jo tuolloin, on merkki paavi Urbanus III:n sinetissä. Sen uskotaan olevan muunnos mikroskoopilla saadusta kuvasta. Galileo Galilein valomikroskooppi (komposiitti) koostui yhdestä kuperasta ja yhdestä koverasta linssistä.
Parantaminen ja käyttöönotto
Jo 10 vuotta Galileon keksimisen jälkeen Cornelius Drebbel luo yhdistemikroskoopin, jossa on kaksi kuperaa linssiä. Ja myöhemmin, eli 1600-luvun loppuun mennessä, Christian Huygens kehitti kaksilinssisen okulaarijärjestelmän. Niitä tuotetaan edelleen, vaikka niiltä puuttuu näkökulma. Mutta mikä vielä tärkeämpää, tällaisen mikroskoopin avulla vuonna 1665 Robert Hooke suoritti tutkimuksen korkkitammen leikkauksesta, jossa tiedemies näki niin sanotut hunajakennot. Kokeen tuloksena otettiin käyttöön "solun" käsite.
Toinen mikroskoopin isä - Anthony van Leeuwenhoek - vain keksi sen uudelleen, mutta onnistui kiinnittämään biologien huomion laitteeseen. Ja jälkeenTämä teki selväksi, kuinka tärkeä mikroskoopin keksintö oli tieteelle, koska se mahdollisti mikrobiologian kehityksen. Todennäköisesti mainittu laite vauhditti merkittävästi luonnontieteiden kehitystä, sillä ennen kuin ihminen näki mikrobeja, hän uskoi, että taudit syntyivät epäpuhtaudesta. Ja tiedettä hallitsivat alkemian käsitteet ja vitalistiset teoriat elävien olemassaolosta ja elämän spontaanista sukupolvesta.
Leuwenhoek-mikroskooppi
Mikroskoopin keksintö on ainutlaatuinen tapahtuma keskiajan tieteessä, koska laitteen ansiosta oli mahdollista löytää monia uusia aiheita tieteelliseen keskusteluun. Lisäksi monet teoriat on tuhottu mikroskopialla. Ja tämä on Anthony van Leeuwenhoekin suuri ansio. Hän pystyi parantamaan mikroskooppia niin, että sen avulla voit nähdä solut yksityiskohtaisesti. Ja jos tarkastelemme asiaa tässä yhteydessä, Leeuwenhoek on todellakin tämän tyyppisen mikroskoopin isä.
Soittimen rakenne
Levenhoekin valomikroskooppi itse oli levy, jonka linssi kykeni moninkertaistamaan tarkasteltavat kohteet. Tässä linssillä varustetussa levyssä oli jalusta. Sen kautta hänet kiinnitettiin vaakasuoralle pöydälle. Suuntaamalla linssi valoon ja asettamalla testimateriaali sen ja kynttilän liekin väliin saattoi nähdä bakteerisolut. Lisäksi ensimmäinen materiaali, jonka Anthony van Leeuwenhoek tutki, oli plakki. Tiedemies näki siinä monia olentoja, joita hän ei vielä osannut nimetä.
Leeuwenhoekin mikroskoopin ainutlaatuisuus on hämmästyttävä. Tuolloin saatavilla olevat komposiittimallit eivät tarjonneet korkeaa kuvanlaatua. Lisäksi kahden linssin läsnäolo vain pahensi vikoja. Siksi kesti yli 150 vuotta, ennen kuin Galileon ja Drebbelin alunperin kehittämät yhdistelmämikroskoopit antoivat saman kuvanlaadun kuin Leeuwenhoekin laite. Anthony van Leeuwenhoekia itseään ei edelleenkään pidetä mikroskoopin isänä, mutta hänet tunnustetaan oikeutetusti alkuperäisten materiaalien ja solujen mikroskopian mestariksi.
Linssien keksintö ja parannus
Linssin käsite oli olemassa jo muinaisessa Roomassa ja Kreikassa. Esimerkiksi Kreikassa kuperan lasin avulla oli mahdollista sytyttää tuli. Ja Roomassa vedellä täytettyjen lasiastioiden ominaisuudet on huomattu pitkään. He sallivat kuvien suurentamisen, vaikkakaan ei monta kertaa. Linssien jatkokehitystä ei tunneta, vaikka on selvää, ettei edistyminen voinut pysähtyä.
Tiedetään, että 1500-luvulla Venetsiassa lasien käyttö otettiin käyttöön. Tämän vahvistavat tosiasiat lasinhiomakoneiden saatavuudesta, mikä mahdollisti linssien hankkimisen. Siellä oli myös piirustuksia optisista laitteista, jotka ovat peilejä ja linssejä. Näiden teosten tekijä on Leonardo da Vinci. Mutta jo aikaisemmin ihmiset työskentelivät suurennuslaseilla: vuonna 1268 Roger Bacon esitti ajatuksen kaukoputken luomisesta. Se otettiin käyttöön myöhemmin.
Linssin tekijä ei tietenkään kuulunut kenellekään. Mutta tämä havaittiin siihen hetkeen asti, kun Carl Friedrich Zeiss otti optiikkaan. Vuonna 1847 hän aloitti mikroskooppien valmistuksen. Hänen yrityksestään tuli sitten johtava optisten lasien kehittäjä. Se on olemassa tähän päivään asti ja on edelleen tärkeinteollisuuden aloilla. Kaikki valokuva- ja videokameroita, optisia tähtäimiä, etäisyysmittareita, teleskooppeja ja muita laitteita valmistavat yritykset tekevät yhteistyötä sen kanssa.
Mikroskopian parantaminen
Mikroskoopin keksinnön historia on hämmästyttävä, kun sitä tutkitaan yksityiskohtaisesti. Mutta yhtä mielenkiintoinen on mikroskopian lisäparannuksen historia. Uuden tyyppisiä mikroskooppeja alkoi ilmestyä, ja niitä synnyttänyt tieteellinen ajatus syöksyi yhä syvemmälle. Nyt tiedemiehen tavoitteena ei ollut vain mikrobien tutkimus, vaan myös pienempien komponenttien huomioon ottaminen. Ne ovat molekyylejä ja atomeja. Jo 1800-luvulla niitä voitiin tutkia röntgendiffraktioanalyysin avulla. Mutta tiede vaati enemmän.
Joten jo vuonna 1863 tutkija Henry Clifton Sorby kehitti polarisoivan mikroskoopin meteoriittien tutkimiseen. Ja vuonna 1863 Ernst Abbe kehitti mikroskoopin teorian. Se otettiin menestyksekkäästi käyttöön Carl Zeissin tuotannossa. Hänen yrityksestään on siten kehittynyt tunnustettu johtaja optisella alalla.
Mutta pian tuli vuosi 1931 - elektronimikroskoopin luomisen aika. Siitä on tullut uudenlainen laite, jonka avulla voit nähdä paljon muutakin kuin valoa. Siinä ei käytetty fotoneja eikä polarisoitua valoa siirtoon, vaan elektroneja - hiukkasia, jotka ovat paljon pienempiä kuin yksinkertaisimmat ionit. Se oli elektronimikroskoopin keksintö, joka mahdollisti histologian kehittämisen. Nyt tiedemiehet ovat saaneet täydellisen varmuuden siitä, että heidän arvionsa solusta ja sen organelleista ovat todellakin oikeita. Kuitenkin vasta vuonna 1986Elektronimikroskoopin luoja Ernst Ruska sai Nobel-palkinnon. Lisäksi James Hiller rakensi jo vuonna 1938 transmissioelektronimikroskoopin.
Uusimmat mikroskoopit
Tiede on monien tiedemiesten menestyksen jälkeen kehittynyt nopeammin ja nopeammin. Siksi uusien realiteettien sanelemana tavoitteena oli kehittää erittäin herkkä mikroskooppi. Ja jo vuonna 1936 Erwin Muller valmisti kenttäpäästölaitteen. Ja vuonna 1951 valmistettiin toinen laite - kenttä-ionimikroskooppi. Sen merkitys on äärimmäinen, koska sen avulla tutkijat näkivät atomeja ensimmäistä kertaa. Ja tämän lisäksi vuonna 1955 Jerzy Nomarski kehittää differentiaalisen interferenssi-kontrastimikroskopian teoreettisia perusteita.
Uusimpien mikroskooppien parantaminen
Mikroskoopin keksintö ei ole vielä menestys, koska ei periaatteessa ole vaikeaa saada ionit tai fotonit kulkemaan biologisten väliaineiden läpi ja sitten harkita saatua kuvaa. Mutta kysymys mikroskopian laadun parantamisesta oli todella tärkeä. Ja näiden päätelmien jälkeen tiedemiehet loivat läpikulkumassaanalysaattorin, jota kutsuttiin pyyhkäisy-ionimikroskoopiksi.
Tämä laite mahdollisti yhden atomin skannaamisen ja tietojen saamisen molekyylin kolmiulotteisesta rakenteesta. Yhdessä röntgendiffraktioanalyysin kanssa tämä menetelmä mahdollisti merkittävästi prosessin nopeuttamisenmonien luonnossa esiintyvien aineiden tunnistaminen. Ja jo vuonna 1981 esiteltiin skannaava tunnelointimikroskooppi ja vuonna 1986 - atomivoimamikroskooppi. Vuosi 1988 on pyyhkäisevän sähkökemiallisen tunnelimikroskoopin keksimisen vuosi. Ja uusin ja hyödyllisin on Kelvin-voimaluotain. Se kehitettiin vuonna 1991.
Mikroskoopin keksinnön maailmanlaajuisen merkityksen arvioiminen
Vuodesta 1665, jolloin Leeuwenhoek aloitti lasintyöstön ja mikroskooppien valmistuksen, ala on kehittynyt ja monimutkaistunut. Ja ihmetellen mikä oli mikroskoopin keksinnön merkitys, kannattaa pohtia mikroskoopin pääsaavutuksia. Joten tämä menetelmä mahdollisti solun tarkastelun, joka toimi toisena sysäyksenä biologian kehitykselle. Sitten laite mahdollisti solun organellien näkemisen, mikä mahdollisti solurakenteen kuvioiden muodostamisen.
Sitten mikroskoopilla oli mahdollista nähdä molekyyli ja atomi, ja myöhemmin tiedemiehet pystyivät skannaamaan niiden pinnan. Lisäksi jopa atomien elektronipilvet voidaan nähdä mikroskoopin läpi. Koska elektronit liikkuvat valon nopeudella ytimen ympärillä, on täysin mahdotonta tarkastella tätä hiukkasta. Tästä huolimatta on ymmärrettävä, kuinka tärkeä mikroskoopin keksintö oli. Hän teki mahdolliseksi nähdä jotain uutta, mitä ei voi nähdä silmällä. Tämä on hämmästyttävä maailma, jonka tutkiminen toi ihmisen lähemmäksi fysiikan, kemian ja lääketieteen nykyaikaisia saavutuksia. Ja se on kaiken kovan työn arvoista.
