Il microscopio è un dispositivo ottico che consente di ottenere immagini ingrandite di piccoli oggetti o di loro dettagli non visibili ad occhio nudo.

Letteralmente la parola “microscopio” significa “osservare qualcosa di piccolo” (dal greco “piccolo” e “guardo”).

L'occhio umano, come ogni sistema ottico, è caratterizzato da una certa risoluzione. Questa è la distanza più piccola tra due punti o linee quando non si uniscono ancora, ma vengono percepiti separatamente l'uno dall'altro. Con una visione normale ad una distanza di 250 mm, la risoluzione è di 0,176 mm. Pertanto il nostro occhio non è più in grado di distinguere tutti gli oggetti la cui dimensione è inferiore a questo valore. Non possiamo vedere cellule vegetali e animali, vari microrganismi, ecc. Ma questo può essere fatto con l'aiuto di speciali strumenti ottici: i microscopi.

Come funziona un microscopio?

Un microscopio classico è composto da tre parti principali: ottica, illuminazione e meccanica. La parte ottica è composta da oculari e lenti, la parte illuminante comprende sorgenti luminose, un condensatore e un diaframma. La parte meccanica solitamente comprende tutti gli altri elementi: un treppiede, un dispositivo girevole, un tavolino, un sistema di messa a fuoco e molto altro. Tutti insieme ci permettono di condurre ricerche nel micromondo.

Cos’è un “diaframma del microscopio”: parliamo del sistema di illuminazione

Per osservare il micromondo, una buona illuminazione è importante quanto la qualità dell'ottica del microscopio. LED, lampade alogene, specchio: possono essere utilizzati per un microscopio fonti diverse illuminazione. Ognuno ha i suoi pro e contro. La retroilluminazione può essere superiore, inferiore o combinata. La sua posizione influisce su quali campioni microscopici possono essere studiati utilizzando un microscopio (trasparente, traslucido o opaco).

Sotto il tavolino sul quale viene posto il campione per la ricerca si trova il diaframma del microscopio. Può essere un disco o un'iride. Il diaframma ha la funzione di regolare l'intensità dell'illuminazione: può essere utilizzato per regolare lo spessore del fascio luminoso proveniente dall'illuminatore. Un diaframma a disco è una piccola piastra con fori di diverso diametro. Di solito è installato su microscopi amatoriali. Il diaframma a iride è costituito da numerose lamelle con le quali è possibile modificare agevolmente il diametro del foro di trasmissione della luce. È più comune nei microscopi di livello professionale.

Parte ottica: oculari e lenti

Lenti e oculari sono i pezzi di ricambio più popolari per un microscopio. Sebbene non tutti i microscopi supportino la sostituzione di questi accessori. Il sistema ottico è responsabile della formazione di un'immagine ingrandita. Quanto migliore e perfetta è, tanto più chiara e dettagliata diventa l'immagine. Ma il livello più alto l'ottica di qualità è necessaria solo nei microscopi professionali. Per la ricerca amatoriale sono sufficienti le ottiche in vetro standard, che forniscono un ingrandimento fino a 500-1000 volte. Ma consigliamo di evitare lenti in plastica: la qualità dell'immagine in questi microscopi è solitamente deludente.

Elementi meccanici

Qualsiasi microscopio contiene elementi che consentono al ricercatore di controllare la messa a fuoco, regolare la posizione del campione in esame e regolare la distanza di lavoro del dispositivo ottico. Tutto questo fa parte della meccanica del microscopio: meccanismi di messa a fuoco coassiali, driver e portafarmaci, manopole di regolazione della nitidezza, tavolino e molto altro.

Storia della creazione del microscopio

Non si sa esattamente quando sia apparso il primo microscopio. I dispositivi di ingrandimento più semplici: lenti ottiche biconvesse, sono stati trovati durante gli scavi nel territorio dell'antica Babilonia.

Si ritiene che il primo microscopio sia stato creato nel 1590 dall'ottico olandese Hans Jansen e da suo figlio Zachary Jansen. Poiché le lenti a quei tempi venivano lucidate a mano, presentavano vari difetti: graffi, irregolarità. I difetti sulle lenti sono stati cercati utilizzando un'altra lente: una lente d'ingrandimento. Si è scoperto che se guardi un oggetto usando due lenti, viene ingrandito molte volte. Montando 2 lenti convesse all'interno di un tubo, Zachary Jansen ha ricevuto un dispositivo che somigliava a un cannocchiale. Ad un'estremità di questo tubo c'era una lente che fungeva da lente obiettiva, e all'altra c'era una lente oculare. Ma a differenza di un telescopio, il dispositivo di Jansen non avvicinava gli oggetti, ma li ingrandiva.

Nel 1609, lo scienziato italiano Galileo Galilei sviluppò un microscopio composto con lenti convesse e concave. Lo chiamava "occhiolino" - occhio piccolo.

Dieci anni dopo, nel 1619, l'inventore olandese Cornelius Jacobson Drebbel progettò un microscopio composto con due lenti convesse.

Pochi sanno che il microscopio ricevette il suo nome solo nel 1625. Il termine “microscopio” fu proposto dall'amico di Galileo Galilei, il medico e botanico tedesco Giovanni Faber.

Tutti i microscopi creati a quel tempo erano piuttosto primitivi. Pertanto, il microscopio di Galileo poteva ingrandire solo 9 volte. Essendo migliorato sistema ottico Galileo, lo scienziato inglese Robert Hooke nel 1665 creò il proprio microscopio, che aveva già un ingrandimento di 30 volte.

Nel 1674, il naturalista olandese Antonie van Leeuwenhoek creò un semplice microscopio che utilizzava una sola lente. Va detto che creare lenti era uno degli hobby dello scienziato. E grazie alla sua elevata abilità nella molatura, tutte le lenti da lui realizzate erano di altissima qualità. Leeuwenhoek li chiamava “microscopia”. Erano piccoli, grandi circa quanto un'unghia, ma potevano ingrandire 100 o anche 300 volte.

Il microscopio di Leeuwenhoek era una piastra metallica con una lente al centro. L'osservatore guardò attraverso di esso il campione fissato sull'altro lato. E sebbene lavorare con un microscopio del genere non fosse del tutto conveniente, Leeuwenhoek è stato in grado di fare importanti scoperte con l'aiuto dei suoi microscopi.

A quel tempo si sapeva poco sulla struttura degli organi umani. Con l'aiuto delle sue lenti, Leeuwenhoek scoprì che il sangue è costituito da molte minuscole particelle: globuli rossi e muscolo- dalle fibre più pregiate. Nelle soluzioni vedeva le creature più piccole forme diverse, che si muoveva, si scontrava e si disperdeva. Adesso sappiamo che si tratta di batteri: cocchi, bacilli, ecc. Ma prima di Leeuwenhoek questo non si sapeva.

In totale, gli scienziati hanno realizzato più di 25 microscopi. 9 di loro sono sopravvissuti fino ad oggi. Sono in grado di ingrandire le immagini 275 volte.

Il microscopio di Leeuwenhoek fu il primo microscopio portato in Russia per ordine di Pietro I.

A poco a poco il microscopio fu migliorato e acquisì una forma vicina a quella moderna. Anche gli scienziati russi hanno dato un enorme contributo a questo processo. All'inizio del XVIII secolo a San Pietroburgo, nel laboratorio dell'Accademia delle Scienze furono creati progetti migliorati di microscopi. L'inventore russo I.P. Kulibin costruì il suo primo microscopio senza sapere come fosse fatto all'estero. Ha creato la produzione di vetro per lenti e ha inventato dispositivi per macinarli.

Il grande scienziato russo Mikhail Vasilyevich Lomonosov è stato il primo scienziato russo a utilizzare un microscopio nel suo ricerca scientifica.

Probabilmente non esiste una risposta chiara alla domanda “Chi ha inventato il microscopio?” I migliori scienziati e inventori di epoche diverse hanno contribuito allo sviluppo della microscopia.

Per capire cosa sta succedendo nel micro e nel mega mondo, sono necessari dispositivi complessi. I primi passi verso la comprensione di questi mondi furono rispettivamente l'invenzione del microscopio e del telescopio.

Già nel Medioevo si sapeva che con l'aiuto del vetro curvo era possibile cambiare la percezione visiva. Un monaco inglese fu un attivo promotore dell'uso di lenti e lenti d'ingrandimento. Ruggero Bacone, vissuto nel XIII secolo. Nello stesso periodo, le persone iniziarono a usare gli occhiali per correggere i difetti della vista. Tuttavia, tutti questi strumenti ottici primitivi non consentivano di vedere nulla di nuovo rispetto a ciò che poteva vedere una persona con una vista normale. I tentativi di migliorare l'effetto di ingrandimento delle lenti hanno portato all'invenzione del cosiddetto microscopio composto - un dispositivo costituito da due lenti (lente e oculare), passando successivamente attraverso le quali la luce crea un'immagine ingrandita dell'oggetto in questione sulla membrana sensibile dell'occhio. Ciò accadde alla fine del XVI o all'inizio del XVII secolo, ma non si sa esattamente chi fu il primo inventore di un simile microscopio. In ogni caso, nel 1609, Galileo dimostrò per la prima volta alla comunità scientifica il dispositivo da lui ideato, che chiamò “occhiolino”, che significa “occhio piccolo”. Questo potrebbe essere stato il primo microscopio, anche se in seguito ci furono altri contendenti per questa invenzione. La stessa parola “microscopio” fu coniata dall’amico di Galileo Giovanni Faber per analogia con il telescopio già esistente a quel tempo.

I primi microscopi però non permettevano di ottenere un’immagine nitida a causa della imperfetta lucidatura del vetro. Nonostante questo, Robert Hooke nel 1664, esaminando una sezione di un sughero, ne scoprì le cellule. Una vera rivoluzione nello sviluppo studi microscopici prodotto nel 1674 da un olandese Anthony van Leeuwenhoek(Fig. 95, A).

Riso. 95. Microscopi: A – Il microscopio di Leeuwenhoek era estremamente semplice ed era una lastra con una lente al centro; B – microscopio ottico moderno; B – microscopio elettronico

Mentre lavorava come guardiano presso il municipio locale, mentre era in servizio si esercitò nella molatura delle lenti e presto raggiunse una tale perfezione che, semplicemente guardando una goccia d'acqua attraverso la lente che aveva macinato in un'illuminazione adeguata, vedeva assolutamente nuovo mondo. Era un mondo di organismi viventi fino ad allora sconosciuti, che Leeuwenhoek chiamava “piccoli animali”. Per questa scoperta fu eletto membro corrispondente della Royal Society di Londra, sebbene non capisse assolutamente alcuna scienza.

Successivamente, il miglioramento delle tecniche di molatura delle lenti ha permesso di aumentare risoluzione microscopio composto (Fig. 95, B). Questo termine si riferisce alla capacità di un microscopio di creare un'immagine chiara e separata di due punti su un oggetto. In poche parole, è la dimensione più piccola di un oggetto che può essere visto al microscopio. Tutto ciò che vediamo in generale e al microscopio in particolare è un riflesso della luce dell'oggetto in esame. Ma sappiamo che la luce è un'onda elettromagnetica, che ha qualità come frequenza e lunghezza d'onda. Inoltre, tali onde, come tutte le altre, hanno la proprietà della diffrazione, cioè la capacità di piegarsi attorno a piccoli oggetti. A causa della diffrazione, al microscopio è impossibile distinguere oggetti più piccoli della metà della lunghezza d'onda della luce riflessa. Ricordiamo che la lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica nella parte visibile dello spettro è approssimativamente compresa tra 400 e 700 nm. Ciò significa che i tradizionali microscopi ottici, che utilizzano la luce visibile come fonte di illuminazione, possono permetterci di vedere oggetti le cui dimensioni sono almeno queste (Fig. 96). Pertanto l’ingrandimento massimo ottenibile con il loro ausilio non può essere superiore a 2000.

Per aumentare la risoluzione è necessario illuminare l'oggetto in questione con una radiazione la cui lunghezza d'onda è inferiore a quella della luce visibile.

Riso. 96. L'occhio di una libellula, visibile se osservato ad occhio nudo (A) e al microscopio (B)

Riso. 97. Telescopio Galileo.

Questa radiazione si è rivelata essere elettroni. All'inizio del 20 ° secolo. Si è scoperto che l'elettrone può essere considerato non solo come una particella, ma anche come una radiazione, con una lunghezza d'onda nell'intervallo dei raggi X. E poiché anche gli elettroni, a differenza della luce, lo hanno cariche elettriche, i loro raggi possono essere focalizzati utilizzando lenti magnetiche. Sulla base di queste idee, lo sviluppo iniziò nel 1931 microscopio elettronico, consentendo di ottenere immagini di oggetti con ingrandimenti fino a un milione di volte (Fig. 95, B). Successivamente, la tecnologia per la creazione dei microscopi è stata costantemente migliorata e ora i microscopi moderni consentono di vedere anche i singoli atomi.

Con l'invenzione è iniziato lo studio degli oggetti situati a grandi distanze dalla Terra e appartenenti al megamondo telescopio(Fig. 97). Il cannocchiale era preceduto da un cannocchiale o, come veniva chiamato, un cannocchiale, in uso dall'inizio del XVII secolo. Tuttavia, non si diffuse fino a quando non cadde nelle mani di Galileo. Perfezionò questo dispositivo e per la prima volta nel 1609 intuì di dirigere questo tubo verso il cielo, trasformandolo così in un telescopio. Sebbene il dispositivo di Galileo fosse piuttosto primitivo, lo scienziato riuscì in pochi anni ad aumentare la sua capacità di ingrandimento da tre a trentadue volte, cosa che gli permise di fare una serie di importanti scoperte. I successivi miglioramenti al telescopio e le ricerche effettuate con il loro aiuto verranno discussi più dettagliatamente nel prossimo capitolo. E ora continueremo a conoscere la struttura del micromondo.

La storia e l'invenzione del microscopio sono legate al fatto che fin dai tempi antichi l'uomo voleva vedere oggetti molto più piccoli di quanto potesse vedere l'occhio nudo occhio umano. Sebbene il primo utilizzo della lente rimanga sconosciuto a causa del tempo, si ritiene che l'uso dell'effetto di rifrazione della luce sia stato utilizzato più di 2000 anni fa. Nel II secolo a.C. Claudio Tolomeo descrisse le proprietà della luce in una vasca d'acqua e calcolò accuratamente la costante di rifrazione dell'acqua.

Durante il I secolo d.C. (anno 100), fu inventato il vetro e i romani guardarono attraverso il vetro e lo testarono. Hanno sperimentato diverse forme di vetro trasparente e uno dei loro campioni era più spesso al centro e più sottile ai bordi. Hanno scoperto che un oggetto apparirebbe più grande attraverso tale vetro.

La parola "lente" deriva in realtà dalla parola latina per "lenticchie", l'hanno chiamata perché ricorda la forma della lenticchia, una pianta leguminosa.

Allo stesso tempo, il filosofo romano Seneca descrive l’effettivo ingrandimento attraverso una brocca d’acqua, “…le lettere, piccole e indistinte, si vedono espanse e più chiare attraverso una brocca di vetro piena d’acqua”. Inoltre, le lenti non furono utilizzate fino alla fine del XIII secolo a.C. Poi intorno al 1600 si scoprì che gli strumenti ottici potevano essere realizzati utilizzando una lente.

I primi strumenti ottici

I primi strumenti ottici semplici avevano lenti di ingrandimento e tipicamente avevano ingrandimenti di circa 6 x – 10 x. Nel 1590, due inventori olandesi Hans Jansen e suo figlio Zachary, mentre molavano a mano le lenti, scoprirono che la combinazione di due lenti consentiva di ingrandire più volte l'immagine di un oggetto.

Hanno montato diversi obiettivi in ​​un tubo e lo hanno reso molto bello importante scoperta- invenzione del microscopio.

I loro primi dispositivi erano più nuovi di uno strumento scientifico, poiché l'ingrandimento massimo arrivava fino a 9x. Il primo microscopio realizzato per la nobiltà reale olandese aveva 3 tubi scorrevoli, lunghi 50 cm e con un diametro di 5 cm. È stato dichiarato che il dispositivo ha un ingrandimento da 3x a 9x quando è completamente espanso.

Microscopio Leeuwenhoek

Un altro scienziato olandese, Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723), è considerato uno dei pionieri della microscopia e alla fine del XVII secolo divenne il primo ad utilizzare concretamente l'invenzione del microscopio;

Van Leeuwenhoek ottenne un successo maggiore rispetto ai suoi predecessori sviluppando un metodo per realizzare lenti mediante molatura e lucidatura. Raggiungeva ingrandimenti fino a 270x, i più conosciuti all'epoca. Questo ingrandimento rende possibile visualizzare oggetti piccoli fino a un milionesimo di metro.

Antoni Leeuwenhoek si è dedicato maggiormente alla scienza con la sua nuova invenzione del microscopio. Poteva vedere cose che nessuno aveva mai visto prima. Era la prima volta che vedeva i batteri galleggiare in una goccia d'acqua. Notò tessuti vegetali e animali, spermatozoi e cellule del sangue, minerali, fossili e altro ancora. Scoprì anche nematodi e rotiferi (animali microscopici) e scoprì i batteri osservando campioni di placca dai suoi stessi denti.

La gente cominciò a rendersi conto che l'ingrandimento poteva rivelare strutture mai viste prima: l'ipotesi che tutto fosse fatto di minuscoli componenti invisibili a occhio nudo non era ancora presa in considerazione.

Il lavoro di Anthony Leeuwenhoek fu ulteriormente sviluppato dallo scienziato inglese Robert Hooke, che pubblicò i risultati degli studi microscopici “Micrografia” nel 1665. Robert Hooke ha descritto una ricerca dettagliata in microbiologia.

L'inglese Robert Hooke scoprì la pietra miliare microscopica e l'unità fondamentale di tutta la vita: la cellula. A metà del XVII secolo, Hooke vide delle cellule strutturali mentre studiava un campione che gli ricordava le piccole stanze di un monastero. Hooke è anche considerato il primo a utilizzare una configurazione a tre lenti primarie, come viene utilizzata oggi dopo l'invenzione del microscopio.

Durante i secoli XVIII e XIX non furono introdotte molte modifiche alla progettazione del microscopio di base. Le lenti sono state sviluppate utilizzando vetro più pulito e varie forme per risolvere problemi come la distorsione del colore e la scarsa risoluzione dell'immagine. Alla fine del 1800, il fisico ottico tedesco Ernst Abbe scoprì che le lenti rivestite di olio prevenivano la distorsione della luce ad alta risoluzione. L'invenzione del microscopio aiutò il grande scienziato-enciclopedista russo Lomonosov a metà del XVIII secolo a condurre i suoi esperimenti e a far avanzare la scienza russa.

Sviluppo moderno della microscopia

Nel 1931, gli scienziati tedeschi iniziarono a lavorare all'invenzione del microscopio elettronico. Questo tipo di strumento concentra gli elettroni su un campione e forma un'immagine che può essere catturata da un elemento di rilevamento degli elettroni. Questo modello consente agli scienziati di visualizzare dettagli molto fini con un'amplificazione fino a un milione di volte. L'unico inconveniente è che le cellule viventi non possono essere osservate con un microscopio elettronico. Tuttavia, il digitale e altre nuove tecnologie hanno creato un nuovo strumento per i microbiologi.

I tedeschi Ernst Ruska e il Dr. Max Knoll crearono per primi la “lente” campo magnetico e corrente elettrica. Nel 1933, gli scienziati avevano costruito un microscopio elettronico che superava i limiti di ingrandimento del microscopio ottico dell'epoca.

Ernst ha ricevuto il Premio Nobel per la fisica nel 1986 per il suo lavoro. Un microscopio elettronico può raggiungere una risoluzione molto più elevata perché la lunghezza d'onda dell'elettrone è più corta di quella della luce visibile, soprattutto quando l'elettrone viene accelerato nel vuoto.

Leggero e microscopio elettronico avanzando nel XX secolo. Oggi, gli strumenti di ingrandimento utilizzano tag fluorescenti o filtri polarizzatori per visualizzare i campioni. Quelli più moderni vengono utilizzati per catturare e analizzare immagini invisibili all'occhio umano.

L'invenzione del microscopio nel XVI secolo permise di creare dispositivi riflettenti, di fase, di contrasto, confocali e persino ultravioletti.

Moderno dispositivi elettronici può fornire un'immagine anche di un singolo atomo.

IN mondo moderno Il microscopio è considerato un dispositivo ottico indispensabile. Senza di esso, è difficile immaginare aree dell'attività umana come la biologia, la medicina, la chimica, la ricerca spaziale, Ingegneria genetica.


I microscopi vengono utilizzati per studiare un'ampia varietà di oggetti e consentono di vedere in grande dettaglio strutture invisibili a occhio nudo. A chi l'umanità deve la comparsa di questo utile dispositivo? Chi ha inventato il microscopio e quando?

Quando è apparso il primo microscopio?

La storia del dispositivo risale ai tempi antichi. La capacità delle superfici curve di riflettere e rifrangere la luce solare fu notata nel III secolo a.C. dall'esploratore Euclide. Nelle sue opere, lo scienziato ha trovato una spiegazione per l'ingrandimento visivo degli oggetti, ma poi la sua scoperta non è stata trovata applicazione pratica.

Più prime informazioni sui microscopi risale al XVIII secolo. Nel 1590, il maestro olandese Zachary Jansen mise due lenti di occhiali in un tubo e riuscì a vedere gli oggetti ingranditi da 5 a 10 volte.


Successivamente, il famoso esploratore Galileo Galilei inventò il telescopio e attirò l'attenzione su di esso caratteristica interessante: Se lo allontani, puoi ingrandire notevolmente i piccoli oggetti.

Chi ha costruito il primo modello di dispositivo ottico?

Una vera svolta scientifica e tecnica nello sviluppo del microscopio avvenne nel XVII secolo. Nel 1619 l'inventore olandese Cornelius Drebbel inventò un microscopio con lenti convesse e alla fine del secolo un altro olandese, Christiaan Huygens, presentò il suo modello in cui gli oculari potevano essere regolati.

Un dispositivo più avanzato è stato inventato dall'inventore Anthony Van Leeuwenhoek, che ha creato un dispositivo con una lente di grandi dimensioni. Nel corso del secolo e mezzo successivo, questo prodotto fornì la massima qualità d'immagine, motivo per cui Leeuwenhoek è spesso chiamato l'inventore del microscopio.

Chi ha inventato il primo microscopio composto?

Si ritiene che il dispositivo ottico non sia stato inventato da Leeuwenhoek, ma da Robert Hooke, che nel 1661 migliorò il modello di Huygens aggiungendovi una lente aggiuntiva. Il tipo di dispositivo risultante divenne uno dei più popolari nella comunità scientifica e fu ampiamente utilizzato fino alla metà del XVIII secolo.


Successivamente, molti inventori hanno contribuito allo sviluppo del microscopio. Nel 1863, Henry Sorby inventò un dispositivo polarizzatore che rese possibile lo studio, e nel 1870 Ernst Abbe sviluppò la teoria dei microscopi e scoprì il valore adimensionale “numero di Abbe”, che contribuì alla produzione di apparecchiature ottiche più avanzate.

Chi è l'inventore del microscopio elettronico?

Nel 1931, lo scienziato Robert Rudenberg brevettò un nuovo dispositivo in grado di ingrandire gli oggetti utilizzando fasci di elettroni. Il dispositivo è stato chiamato microscopio elettronico e ha trovato ampia applicazione in molte scienze grazie alla sua alta risoluzione, migliaia di volte maggiore dell'ottica convenzionale.

Un anno dopo, Ernst Ruska creò un prototipo di un moderno dispositivo elettronico, per il quale fu premiato premio Nobel. Già alla fine degli anni '30 la sua invenzione cominciò ad essere ampiamente utilizzata nella ricerca scientifica. Allo stesso tempo, Siemens iniziò a produrre microscopi elettronici destinati all'uso commerciale.

Chi è l'autore del nanoscopio?

Il tipo più innovativo di microscopio ottico oggi è il nanoscopio, sviluppato nel 2006 da un gruppo di scienziati guidati dall'inventore tedesco Stefan Hell.


Il nuovo dispositivo consente non solo di superare la barriera del numero di Abbe, ma offre anche la possibilità di osservare oggetti che misurano 10 nanometri o meno. Inoltre, il dispositivo offre alta qualità Immagini 3D oggetti precedentemente inaccessibili ai microscopi convenzionali.

Qualunque cosa tu dica, il microscopio è uno degli strumenti più importanti degli scienziati, una delle loro armi principali per comprendere il mondo che ci circonda. Come è apparso il primo microscopio, qual è la storia del microscopio dal Medioevo ai giorni nostri, qual è la struttura del microscopio e le regole per lavorarci, troverai le risposte a tutte queste domande nel nostro articolo. Quindi iniziamo.

Storia della creazione del microscopio

Sebbene le prime lenti d'ingrandimento, sulla base delle quali funziona effettivamente il microscopio ottico, siano state trovate dagli archeologi durante gli scavi dell'antica Babilonia, tuttavia i primi microscopi apparvero nel Medioevo. È interessante notare che non c'è accordo tra gli storici su chi abbia inventato per primo il microscopio. Tra i candidati a questo venerabile ruolo figurano famosi scienziati e inventori come Galileo Galilei, Christiaan Huygens, Robert Hooke e Antoni van Leeuwenhoek.

Vale la pena citare anche il medico italiano G. Fracostoro, che già nel 1538 propose per primo la combinazione di più lenti per ottenere un maggiore effetto di ingrandimento. Questa non era ancora la creazione del microscopio, ma divenne il precursore della sua comparsa.

E nel 1590, un certo Hans Yasen, un produttore di occhiali olandese, disse che suo figlio, Zachary Yasen, aveva inventato il primo microscopio per la gente del Medioevo, una tale invenzione era simile a un piccolo miracolo; Tuttavia, numerosi storici dubitano che Zachary Yasen sia il vero inventore del microscopio. Il fatto è che nella sua biografia c'è molto punti neri, comprese le macchie sulla sua reputazione, quindi i contemporanei accusarono Zaccaria di contraffazione e furto della proprietà intellettuale di altre persone. Comunque sia, purtroppo non possiamo scoprire con certezza se Zakhary Yasen sia stato o meno l'inventore del microscopio.

Ma la reputazione di Galileo Galilei a questo riguardo è impeccabile. Conosciamo quest'uomo innanzitutto come un grande astronomo, scienziato, perseguitato Chiesa cattolica per la sua convinzione che sia la Terra a girare intorno e non viceversa. Tra le importanti invenzioni di Galileo c'è il primo telescopio, con l'aiuto del quale lo scienziato ha penetrato il suo sguardo nelle sfere cosmiche. Ma i suoi interessi non si limitavano solo alle stelle e ai pianeti, perché il microscopio è essenzialmente lo stesso telescopio, ma solo al contrario. E se con l'aiuto delle lenti d'ingrandimento puoi osservare pianeti lontani, allora perché non rivolgere il loro potere in un'altra direzione: studiare ciò che è “sotto il nostro naso”. “Perché no”, pensò probabilmente Galileo, e così, già nel 1609, presentò al grande pubblico presso l'Accademia dei Licei il suo primo microscopio composto, che consisteva in una lente d'ingrandimento convessa e concava.

Microscopi antichi.

Successivamente, 10 anni dopo, l'inventore olandese Cornelius Drebbel migliorò il microscopio di Galileo aggiungendo un'altra lente convessa. Ma la vera rivoluzione nello sviluppo dei microscopi fu fatta da Christiaan Huygens, fisico, meccanico e astronomo olandese. Fu così il primo a creare un microscopio con un sistema oculare a due lenti regolato in modo acromatico. Vale la pena notare che gli oculari Huygens sono ancora utilizzati oggi.

Ma il famoso inventore e scienziato inglese Robert Hooke è entrato per sempre nella storia della scienza, non solo come il creatore del suo microscopio originale, ma anche come una persona che ha fatto una grande scoperta scientifica con il suo aiuto. Fu lui il primo a vedere una cellula organica al microscopio e suggerì che tutti gli organismi viventi sono costituiti da cellule, queste più piccole unità di materia vivente. Robert Hooke pubblicò i risultati delle sue osservazioni nella sua opera fondamentale, Micrographia.

Pubblicato nel 1665 dalla Royal Society di Londra, questo libro divenne immediatamente un bestseller scientifico di quei tempi e suscitò un vero scalpore nella comunità scientifica. Naturalmente conteneva incisioni raffiguranti pidocchi, mosche e cellule vegetali ingrandite al microscopio. Essenzialmente, questo lavoro era descrizione straordinaria capacità del microscopio.

Fatto interessante: Robert Hooke prese il termine “cella” perché le cellule vegetali delimitate da muri gli ricordavano le celle monastiche.

Ecco come appariva il microscopio di Robert Hooke, immagine da Micrographia.

E l'ultimo scienziato eccezionale che ha contribuito allo sviluppo dei microscopi è stata l'olandese Antonia van Leeuwenhoek. Ispirato dal lavoro di Robert Hooke, Micrographia, Leeuwenhoek ha creato il suo microscopio. Il microscopio di Leeuwenhoek, sebbene avesse una sola lente, era estremamente potente, quindi il livello di dettaglio e di ingrandimento del suo microscopio era il migliore in quel momento. Osservando la natura vivente al microscopio, Leeuwenhoek ne ha fatti molti importanti scoperte scientifiche in biologia: fu il primo a vedere i globuli rossi, descrisse batteri, lieviti, abbozzò lo sperma e la struttura degli occhi degli insetti, scoprì e descrisse molte delle loro forme. Il lavoro di Leeuwenhoek diede un enorme impulso allo sviluppo della biologia e contribuì ad attirare l'attenzione dei biologi sul microscopio, rendendolo parte integrante della scienza. ricerca biologica, fino ad oggi. Questo dentro schema generale storia della scoperta del microscopio.

Tipi di microscopi

Inoltre, con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, iniziarono ad apparire microscopi ottici sempre più avanzati; il primo microscopio ottico che funzionava sulla base di lenti di ingrandimento fu sostituito da un microscopio elettronico, e poi da un microscopio laser, da un microscopio a raggi X; che ha dato un effetto di ingrandimento e un dettaglio molto migliori. Come funzionano questi microscopi? Ne parleremo più avanti.

Microscopio elettronico

La storia dello sviluppo del microscopio elettronico iniziò nel 1931, quando un certo R. Rudenberg ricevette un brevetto per il primo microscopio elettronico a trasmissione. Poi, negli anni '40 del secolo scorso, apparvero i microscopi elettronici a scansione, che raggiunsero la perfezione tecnica già negli anni '60 del secolo scorso. Hanno formato l'immagine di un oggetto spostando in sequenza una sonda elettronica di piccola sezione sull'oggetto.

Come funziona un microscopio elettronico? Il suo funzionamento si basa su un fascio di elettroni diretto, accelerato in un campo elettrico e che visualizza un'immagine su speciali lenti magnetiche, questo fascio di elettroni è molto più corto della lunghezza d'onda della luce visibile; Tutto ciò permette di aumentare la potenza di un microscopio elettronico e la sua risoluzione di 1000-10.000 volte rispetto ad un microscopio ottico tradizionale. Questo è il vantaggio principale del microscopio elettronico.

Ecco come appare un moderno microscopio elettronico.

Microscopio laser

Il microscopio laser è una versione migliorata del microscopio elettronico; il suo funzionamento si basa su un raggio laser che consente allo scienziato di osservare i tessuti viventi a una profondità ancora maggiore.

Microscopio a raggi X

I microscopi a raggi X vengono utilizzati per studiare oggetti molto piccoli con dimensioni paragonabili a quelle di un'onda a raggi X. Il loro lavoro si basa sulla radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda compresa tra 0,01 e 1 nanometro.

Dispositivo per microscopio

La struttura di un microscopio dipende dal suo tipo; ovviamente, un microscopio elettronico differirà da un microscopio ottico o da un microscopio a raggi X. Nel nostro articolo esamineremo la struttura di un microscopio ottico moderno convenzionale, che è il più popolare sia tra i dilettanti che tra i professionisti, poiché può essere utilizzato per risolvere molti semplici problemi di ricerca.

Quindi, prima di tutto, il microscopio può essere diviso in parti ottiche e meccaniche. La parte ottica comprende:

• L'oculare è la parte del microscopio direttamente collegata agli occhi dell'osservatore. Nei primissimi microscopi era costituito da un'unica lente; nei microscopi moderni, la struttura dell'oculare è ovviamente un po' più complicata.
• La lente è praticamente la parte più importante del microscopio, poiché è la lente che fornisce l'ingrandimento principale.
• Illuminatore – responsabile del flusso di luce sull’oggetto in esame.
• Apertura – regola la forza del flusso luminoso che entra nell'oggetto studiato.

La parte meccanica del microscopio è costituita da parti importanti come:

• Tubo, è un tubo in cui si trova l'oculare. Il tubo deve essere resistente e non deformato, altrimenti le proprietà ottiche del microscopio ne risentiranno.
• La base garantisce la stabilità del microscopio durante il funzionamento. È su questo che sono fissati il ​​tubo, il supporto del condensatore, le manopole di messa a fuoco e altre parti del microscopio.
• Testa girevole: utilizzata per cambiare rapidamente le lenti, non disponibile nei modelli economici di microscopi.
• Il tavolo degli oggetti è il luogo in cui vengono posizionati l'oggetto o gli oggetti esaminati.

E qui l'immagine mostra di più struttura dettagliata microscopio

Regole per lavorare con un microscopio

• È necessario lavorare al microscopio stando seduti;
• Prima dell'uso il microscopio deve essere controllato e ripulito dalla polvere con un panno morbido;
• Posiziona il microscopio davanti a te leggermente a sinistra;
• Vale la pena iniziare a lavorare con un ingrandimento basso;
• Installare l'illuminazione nel campo visivo del microscopio utilizzando una luce elettrica o uno specchio. Guardando nell'oculare con un occhio e utilizzando uno specchio con un lato concavo, dirigere la luce dalla finestra nell'obiettivo, quindi illuminare il campo visivo il più possibile e in modo uniforme. Se il microscopio è dotato di illuminatore, collegare il microscopio alla fonte di alimentazione, accendere la lampada e impostare la luminosità richiesta;
• Posizionare il microcampione sul palco in modo che l'oggetto da studiare sia sotto la lente. Guardando di lato, abbassare la lente utilizzando la macrovite fino a quando la distanza tra la lente inferiore della lente e il microprovino diventa 4-5 mm;
• Muovendo manualmente il campione, trovare la posizione desiderata e posizionarlo al centro del campo visivo del microscopio;
• Studiare un oggetto quando elevato ingrandimento, per prima cosa è necessario posizionare l'area selezionata al centro del campo visivo del microscopio a basso ingrandimento. Quindi cambiare l'obiettivo a 40x, ruotando il revolver in modo che assuma la posizione di lavoro. Utilizzando una vite micrometrica, ottenere una buona immagine dell'oggetto. Sulla scatola del meccanismo micrometrico sono presenti due linee e sulla vite micrometrica è presente un punto che deve sempre trovarsi tra le linee. Se va oltre i limiti, deve essere riportato nella sua posizione normale. Se questa regola non viene rispettata la vite micrometrica potrebbe smettere di funzionare;
• Al termine del lavoro con ingrandimento elevato, impostare un ingrandimento basso, sollevare la lente, rimuovere il campione dal tavolo di lavoro, pulire tutte le parti del microscopio con un tovagliolo pulito, coprirlo con un sacchetto di plastica e riporlo in un armadietto.