מיקרוסקופ הוא מכשיר ייחודי שנועד להגדיל תמונות מיקרו ולמדוד את גודלם של עצמים או תצורות מבניות שנצפו דרך עדשה. ההתפתחות הזו מדהימה, וחשיבות המצאת המיקרוסקופ גדולה ביותר, כי בלעדיה לא היו קיימים תחומים מסוימים במדע המודרני. ומכאן ביתר פירוט.
מיקרוסקופ הוא מכשיר הקשור לטלסקופ המשמש למטרות שונות לחלוטין. בעזרתו אפשר להתחשב במבנה של חפצים בלתי נראים לעין. זה מאפשר לך לקבוע את הפרמטרים המורפולוגיים של מיקרופורמות, כמו גם להעריך את מיקומם הנפחי. לכן, אפילו קשה לדמיין איזו משמעות הייתה להמצאת המיקרוסקופ, וכיצד הופעתו השפיעה על התפתחות המדע.
היסטוריה של המיקרוסקופ והאופטיקה
היום קשה לומר מי המציא לראשונה את המיקרוסקופ. כנראה שגם נושא זה יידון בהרחבה, כמו גם יצירת קשת.עם זאת, בניגוד לנשק, המצאת המיקרוסקופ התרחשה למעשה באירופה. על ידי מי, בדיוק, עדיין לא ידוע. הסבירות שהנס יאנסן, יצרן משקפיים הולנדי, היה מגלה המכשיר גבוהה למדי. בנו זכרי יאנסן טען ב-1590 שהוא ואביו בנו מיקרוסקופ.
אבל כבר ב-1609 הופיע מנגנון נוסף, שנוצר על ידי גלילאו גליליי. הוא קרא לזה אוצ'יולינו והציג אותו לציבור באקדמיה הלאומית דיי לינצ'י. ההוכחה לכך שניתן היה להשתמש במיקרוסקופ כבר באותה תקופה היא הסימן על חותמו של האפיפיור אורבן השלישי. מאמינים כי מדובר בשינוי של התמונה המתקבלת במיקרוסקופיה. מיקרוסקופ האור (מרוכב) של גלילאו גליליי היה מורכב מעדשה אחת קמורה ואחת קעורה.
שיפור והטמעה
כבר 10 שנים לאחר המצאת גלילאו, קורנליוס דרבל יוצר מיקרוסקופ מורכב עם שתי עדשות קמורות. ומאוחר יותר, כלומר, עד סוף המאה ה-16, כריסטיאן הויגנס פיתח מערכת עינית בעלת שתי עדשות. הם עדיין מיוצרים, אם כי חסר להם רוחב הראייה. אבל, חשוב מכך, בעזרת מיקרוסקופ כזה בשנת 1665, רוברט הוק ערך מחקר של חתך אלון שעם, שם המדען ראה את מה שנקרא חלות דבש. תוצאת הניסוי הייתה הצגת המושג "תא".
אב נוסף של המיקרוסקופ - אנתוני ואן ליוונהוק - רק המציא אותו מחדש, אבל הצליח למשוך את תשומת לבם של ביולוגים למכשיר. ואחריזה הבהיר כמה חשובה המצאת המיקרוסקופ למדע, משום שהיא אפשרה את התפתחות המיקרוביולוגיה. ככל הנראה, המכשיר הנזכר האיץ משמעותית את התפתחות מדעי הטבע, כי עד שאדם ראה חיידקים, הוא האמין שמחלות נולדו מחוסר ניקיון. והמדע נשלט על ידי מושגי האלכימיה ותיאוריות ויטליסטיות של קיומם של החיים והדור הספונטני של החיים.
מיקרוסקופ לוונהוק
המצאת המיקרוסקופ היא אירוע ייחודי במדע של ימי הביניים, מכיוון שבזכות המכשיר ניתן היה למצוא הרבה נושאים חדשים לדיון מדעי. יתר על כן, תיאוריות רבות הושמדו במיקרוסקופיה. וזהו הכשרון הגדול של אנתוני ואן לוונהוק. הוא הצליח לשפר את המיקרוסקופ כך שיאפשר לראות את התאים בפירוט. ואם נשקול את הנושא בהקשר זה, אז Leeuwenhoek הוא אכן אביו של סוג זה של מיקרוסקופ.
מבנה מכשיר
מיקרוסקופ האור של לבנהוק עצמו היה לוח עם עדשה המסוגלת להכפיל את העצמים הנבדקים. לצלחת זו עם עדשה הייתה חצובה. דרכו הורכבה על שולחן אופקי. על ידי הפניית העדשה אל האור והנחת חומר הבדיקה בינו לבין להבת הנר, ניתן היה לראות את תאי החיידק. יתר על כן, החומר הראשון שאנתוני ואן לוונהוק בדק היה לוחית. בו, המדען ראה יצורים רבים, אשר עדיין לא יכול היה לתת להם שמות.
ייחודו של המיקרוסקופ של Leeuwenhoek מדהים. הדגמים המרוכבים הזמינים באותה תקופה לא סיפקו איכות תמונה גבוהה.יתרה מכך, נוכחותן של שתי עדשות רק החמירה את הפגמים. לכן, נדרשו יותר מ-150 שנה עד שהמיקרוסקופים המורכבים, שפותחו במקור על ידי גלילאו ודרבבל, נתנו את אותה איכות תמונה כמו המכשיר של לוונהוק. אנתוני ואן לוונהוק עצמו עדיין לא נחשב לאבי המיקרוסקופ, אבל מוכר בצדק כמאסטר במיקרוסקופיה של חומרים ותאים מקומיים.
המצאה ושיפור של עדשות
עצם הרעיון של עדשה כבר היה קיים ברומא העתיקה וביוון. לדוגמה, ביוון, בעזרת זכוכית קמורה, ניתן היה להבעיר אש. וברומא הבחינו בתכונותיהם של כלי זכוכית מלאים במים זה מכבר. הם אפשרו להגדיל תמונות, אם כי לא פי כמה. המשך הפיתוח של עדשות אינו ידוע, אם כי ברור שההתקדמות לא יכלה לעמוד במקום.
ידוע שבמאה ה-16 בוונציה, השימוש במשקפיים נכנס לפועל. זה מאושר על ידי העובדות על זמינותן של מכונות השחזה של זכוכית, שאפשרו להשיג עדשות. היו גם ציורים של מכשירים אופטיים, שהם מראות ועדשות. המחבר של יצירות אלה שייך לאונרדו דה וינצ'י. אבל עוד קודם לכן, אנשים עבדו עם משקפיים מגדלת: עוד בשנת 1268, רוג'ר בייקון העלה את הרעיון של יצירת טלסקופ. זה יושם מאוחר יותר.
ברור שמחבר העדשה לא היה שייך לאיש. אבל זה נצפה עד לרגע שבו קרל פרידריך זייס עסק באופטיקה. בשנת 1847 החל בייצור מיקרוסקופים. החברה שלו הפכה אז למובילה בפיתוח משקפיים אופטיות. זה קיים עד היום, נשאר העיקריתעשיות. כל החברות המייצרות מצלמות צילום ווידאו, כוונות אופטיות, מדדי טווח, טלסקופים ומכשירים אחרים משתפות פעולה איתה.
שיפור המיקרוסקופיה
ההיסטוריה של המצאת המיקרוסקופ מדהימה כאשר לומדים אותה בפירוט. אבל לא פחות מעניין היא ההיסטוריה של שיפור נוסף של מיקרוסקופיה. סוגים חדשים של מיקרוסקופים החלו להופיע, והמחשבה המדעית שיצרה אותם צללה עמוק יותר ויותר. כעת מטרתו של המדען הייתה לא רק חקר חיידקים, אלא גם שיקול של רכיבים קטנים יותר. הם מולקולות ואטומים. כבר במאה ה-19 ניתן היה לחקור אותם באמצעות ניתוח עקיפה של קרני רנטגן. אבל המדע דרש יותר.
אז, כבר בשנת 1863, החוקר הנרי קליפטון סורבי פיתח מיקרוסקופ מקטב לחקר מטאוריטים. ובשנת 1863, ארנסט אבה פיתח את תורת המיקרוסקופ. זה אומץ בהצלחה בהפקתו של קרל זייס. החברה שלו התפתחה לפיכך למובילה מוכרת בתעשיית האופטיקה.
אבל עד מהרה הגיעה 1931 - זמן יצירת מיקרוסקופ האלקטרונים. זה הפך לסוג חדש של מכשיר שמאפשר לראות הרבה יותר מאור. בה, לא פוטונים ולא אור מקוטב שימשו להעברת, אלא אלקטרונים - חלקיקים קטנים בהרבה מהיונים הפשוטים ביותר. המצאת מיקרוסקופ האלקטרונים היא שאפשרה את התפתחות ההיסטולוגיה. כעת צברו מדענים ביטחון מלא ששיפוטיהם לגבי התא והאברונים שלו אכן נכונים. עם זאת, רק בשנת 1986ארנסט רוסקה, יוצר מיקרוסקופ האלקטרונים, זכה בפרס נובל. יתרה מכך, כבר בשנת 1938, ג'יימס הילר בנה מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת.
הסוגים האחרונים של מיקרוסקופים
המדע לאחר הצלחתם של מדענים רבים התפתח מהר יותר ויותר. לכן, המטרה, שהוכתבה על ידי מציאויות חדשות, הייתה הצורך לפתח מיקרוסקופ רגיש במיוחד. וכבר בשנת 1936 ייצר ארווין מולר מכשיר פליטת שטח. ובשנת 1951 יוצר מכשיר נוסף - מיקרוסקופ יונים שדה. חשיבותו קיצונית מכיוון שהיא אפשרה למדענים לראות אטומים בפעם הראשונה. ובנוסף לכך, בשנת 1955, יז'י נומרסקי מפתח את היסודות התיאורטיים של מיקרוסקופיה של הפרעות-ניגודיות דיפרנציאלית.
שיפור המיקרוסקופים העדכניים ביותר
המצאת המיקרוסקופ עדיין לא מוצלחת, כי באופן עקרוני, לא קשה לגרום ליונים או פוטונים לעבור דרך מדיה ביולוגית, ואז לשקול את התמונה המתקבלת. אבל השאלה של שיפור איכות המיקרוסקופיה הייתה חשובה באמת. ואחרי המסקנות הללו, מדענים יצרו מנתח מסה מעבר, שנקרא מיקרוסקופ יונים סורק.
מכשיר זה איפשר לסרוק אטום בודד ולקבל נתונים על המבנה התלת מימדי של המולקולה. יחד עם ניתוח דיפרקציית רנטגן, שיטה זו אפשרה לזרז משמעותית את התהליךזיהוי של חומרים רבים המצויים בטבע. וכבר בשנת 1981, הוצג מיקרוסקופ מנהור סורק, ובשנת 1986 - מיקרוסקופ כוח אטומי. 1988 היא שנת המצאת מיקרוסקופ המנהרה האלקטרוכימית הסורקת. והאחרון והשימושי ביותר הוא בדיקת כוח קלווין. הוא פותח ב-1991.
הערכת המשמעות העולמית של המצאת המיקרוסקופ
משנת 1665, כאשר Leeuwenhoek התחיל לעבוד בזכוכית וייצור מיקרוסקופים, התעשייה התפתחה וגדלה במורכבותה. ותוהה מה הייתה המשמעות של המצאת המיקרוסקופ, כדאי לשקול את ההישגים העיקריים של המיקרוסקופיה. אז, שיטה זו אפשרה לשקול את התא, ששימש דחף נוסף לפיתוח הביולוגיה. לאחר מכן המכשיר אפשר לראות את האברונים של התא, מה שאפשר ליצור תבניות של המבנה התא.
ואז המיקרוסקופ איפשר לראות את המולקולה והאטום, ובהמשך הצליחו מדענים לסרוק את פני השטח שלהם. יתרה מכך, ניתן לראות אפילו ענני אלקטרונים של אטומים דרך מיקרוסקופ. מכיוון שהאלקטרונים נעים במהירות האור מסביב לגרעין, זה בלתי אפשרי להתייחס לחלקיק הזה. למרות זאת, יש להבין עד כמה חשובה המצאת המיקרוסקופ. הוא איפשר לראות משהו חדש שאי אפשר לראות בעין. זהו עולם מדהים, שמחקרו קירב אדם להישגים המודרניים של פיזיקה, כימיה ורפואה. וזה שווה את כל העבודה הקשה.
