Удивительное изобретение – оптический (он же световой) микроскоп. Уже несколько веков этот прибор служит ученым и любителям естествознания для изучения невидимых невооруженному глазу объектов. Хорошее зрение позволяет человеку различать мелкие детали, удаленные друг от друга на 0,08 миллиметра. С помощью микроскопа и самого важного его элемента – системы линз – мы можем видеть крошечные объекты, расстояние между которыми в сто раз меньше и равно 0,0002 мм (или 0,2 микрона). Интересно, кто и когда придумал и создал микроскоп? Что знали люди о свете до изобретения сложных приборов?
Если углубиться в историю, то оказывается, оптические линзы, изготовленные из разных материалов, были известны людям за несколько тысячелетий до нашей эры. Некоторые историки полагают, что в музеях по всему миру находится огромное количество предметов, ошибочно записанных как украшения, бусины и что-либо подобное, и подлинное назначение их было совсем другим – улучшать видимость отдаленных или микроскопических объектов, фокусировать солнечный свет для производства огня и прочее.
В Древней Греции, о которой у нас гораздо больше сведений, науку о свойствах света изучали многие ученые: Аристотель, Платон, Евклид, Клеомед, Птолемей. Знаменитый Архимед (287—212 гг до н. э.) был автором объёмного труда «Катоптрика» об отражении света от зеркальных поверхностей и применения этих законов к устройству оптических инструментов. И, хотя труд этот в оригинале не сохранился до наших дней, цитату из него знает каждый школьник: «Угол падения равен углу отражения».
Архимед был автором объёмного труда «Катоптрика» об отражении света от зеркальных
поверхностей и применения этих законов к устройству оптических инструментов
Арабский ученый Ибн аль-Хайсам (965 – 1051) написал фундаментальный труд «Книга оптики». Как и Архимед, он изучал законы преломления света в экспериментах с выпуклыми и вогнутыми зеркалами (вогнутая линза уменьшает изображение объектов, выпуклая – увеличивает), законы отражения света от разных поверхностей и др. Именно этого ученого называют отцом современной оптики.
Арабский ученый Ибн аль-Хайсам
Всплеск интереса к точным наукам – математике, механике, оптике – возник в эпоху Возрождения, благодаря ученым, круг занятий которых был чрезвычайно разнообразен, и поэтому каждого из них впоследствии назвали титаном Возрождения. Судите сами: Леонардо да Винчи (1452 – 1519) известен нам как замечательный живописец, скульптор, архитектор, анатом, естествоиспытатель, изобретатель, писатель и музыкант. Его младший современник Джироламо Фракасторо (1478 – 1553) был известный венецианский врач, а также писатель и учёный-исследователь в области медицины, географии, математики и астрономии. Как и положено титанам, эти два великих человека сформулировали идеи для оптического увеличительного прибора, и как выяснилось позже, именно их идеи были реализованы на практике. Леонардо да Винчи придумал конструкцию станка для шлифовки вогнутых зеркал для изготовления параболических поверхностей, что в будущем способствовало изготовлению качественных линз для микроскопа. Джироламо Фракасторо в 1538 году впервые предложил скомбинировать две линзы так, чтобы достигнуть большего увеличения.
В конце 16 века к идее с двумя линзами пришли голландские мастера по изготовлению очков отец и сын Янсены. Шлифовального станка, предложенного Леонардо да Винчи, еще не было, линзы нуждались в ручной шлифовке, поскольку их стеклянная поверхность могла иметь различные дефекты, например, царапины и неровности. Выявляли недостатки с помощью другой линзы – лупы. Оказалось, если рассматривать предмет с помощью двух линз, происходит его многократное увеличение. В 1590 г., смонтировав две выпуклые линзы внутри одной трубки от подзорной трубы, Захарий Янсен получил прибор, который зрительно увеличивал предметы.
В 17 веке история микроскопа продолжилась: ученые и любители совершенствовали его конструкцию, комбинировали разные линзы, добиваясь большего увеличения.
В 1609-1610 гг. итальянский физик и астроном Галилео Галилей, видоизменив подзорную трубу, разработал составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами. Этот прибор увеличивал предмет в 9 раз. Кстати, именно прибор Галилея год спустя получил название «микроскоп».
Составной микроскоп, созданный Галилео Галилеем
на основе подзорной трубы
В 1619 году голландский изобретатель Корнелиус Дреббель (1572 – 1633) продемонстрировал в Лондоне созданный им микроскоп с двумя выпуклыми линзами.
В 1665 г. английский учёный, естествоиспытатель и изобретатель Роберт Гук (1635 – 1703) усовершенствовав оптическую систему Галилея, создал свой микроскоп, который обладал уже 30-кратным увеличением.
Антон ван Левенгук (1632 – 1723), голландский натуралист, конструктор и мастер-любитель по созданию линз, не претендовал на славу создателя микроскопа, но именно за ним она закрепилась. Левенгуку было интересно изготавливать и шлифовать линзы и смотреть, каков результат. Он добился значительно большей чем у предшественников степени увеличения и лучшего качества изображения. Один из сохранившихся до наших дней микроскопов, сделанных Левенгуком, имеет увеличение в 275 раз. Как знать, возможно, в его коллекции линз была и более мощная, с 500-кратным увеличением? Как бы то ни было, десятилетиями наблюдая в свой микроскоп капли воды и других жидкостей, соскобы с разных поверхностей любознательный Антон Левенгук открыл «огромное количество мельчайших живых существ» самых разных форм. О своих наблюдениях он писал письма в Лондонское королевское общество. Письма печатались в научных журналах, а в 1695 г. были изданы на латинском языке отдельной большой книгой под названием «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком при помощи микроскопов». Может быть, именно из-за этой книги и слова «микроскоп» в названии Левенгука стали считать его создателем? Этому трудолюбивому и увлеченному человеку по праву принадлежит другой титул – открывателя микробиологии.
Антон ван Левенгук и его микроскоп
В этот раз просветительский ресурс «ВебЛандия. Лучшие сайты для детей» предлагает вам сайты о микроскопах и наблюдениях.
Просветительский портал «ВебЛандия. Лучшие сайты для детей»
Научно-популярный сайт «Элементы» посвящен фундаментальной науке, устройству нашего мира и способам его познания. На его страницах есть статьи, лекции, фотографии, видеосюжеты о том, что удалось выяснить ученым, и о том, как эти результаты были получены. Всех, кого интересуют исследования с помощью микроскопа в домашних условиях, Вебландия приглашает на страницу, которая так и называется «Микроскопия в домашних условиях». Просто вставьте название страницы в поисковое окно сайта и нажмите «enter».
Сайт «Элементы», страница «Микроскопия в домашних условиях»
Автор сайта «Микрула» много лет изучает поверхности и особенности всего, что можно встретить вокруг и положить под линзу микроскопа. В обширной галерее сайта вы найдете фотографии веществ, которыми мы пользуемся в быту, из которых шьем одежду, употребляем в пищу. Под микроскопом видны в подробностях усики, лапки и крылышки козявок и букашек, с помощью которых они удерживаются на ветках и листьях, собирают нектар, летают. А сколько открытий сайт поможет сделать! Оказывается, кристаллики соли похожи на необработанные драгоценные камни, нити синтетической ткани закручены в красивый четкий узор, птичьи перья напоминают пальмовые листья и т.д.
Сайт «МИКРУЛА. Наблюдения в микроскоп»
Раздел с фотографиями – самая «литературная» часть сайта о микроскопах. Страница с фотографиями насекомых перенесет вас в мир фэнтези. Рассматривая огромных стрекоз и гусениц легко представить себя Гулливером в стране великанов. Фото радужной оболочки глаза и фото зарождения жизни и эмбрионов млекопитающих помогут оказаться в фантастическом мире другой планеты или на Земле в доисторическую эпоху. Страница со снежинками и кристаллами напомнит зимние сказки и Снежную королеву в сверкающем уборе. А тем, кому больше интересны сами микроскопы, их особенности, возможности и современные модели, предлагаем открыть «технические» разделы сайта.
Сайт «MIKROSKOPE.RU. Микросъемка – фотогалереи»
