Историята на откриването на увеличителни устройства
Колко добре познавате лупите? 5-ти клас на гимназията е времето, когато за първи път се запознаваме с тях. В уроците на децата се разказват най-основните неща за тяхното устройство и създатели. Искате ли да задълбочите знанията си за тях? Или може би подготвяте урок по темата „Увеличителни инструменти“ (5 клас)? Във всеки случай имаме какво да ви кажем.
древни лещи
Историята на откриването на увеличителни устройства започва в далечното минало. Голяма плоско-изпъкнала леща е достигнала до нас - една от най-древните. Диаметърът му е 55 mm, а фокусното му разстояние е около 150 mm. Изработен е от планински кристал 2,5 хиляди години преди новата ера. д. Открит е през 1890 г. от Г. Шлиман при разкопките на Троя. Около 600-400г. пр.н.е д. започва да прави стъклени лещи. Открити са в Саргон (това е Месопотамия). В Швеция през 1877 г. е намерена двойна леща с диаметър 5 см, изпъкнала от двете страни. Датира от 500 г. сл. Хр. д. Можете да продължите списъка с древни лещи, които изследователите са открили дълго време. Историята на откриването на увеличителни устройства има много факти. Въпреки това може само да се спекулира как са били използвани по това време.
Принос на Роджър Бейкън
Съвременните учени са се запознали с подробно описание на лещите, направени от Роджър Бейкън, монах от францисканския орден (години на живот - 1214-1294). Той е възпитаник на Оксфордския университет и се прославя като виден мислител и учен. Лещите, според неговата работа, са били използвани за увеличаване на изображението. От превода на фрагмент от произведението следва, че Бейкън е успял правилно да опише ефекта от лещи, които са служили като обратен телеобектив (рече за описанието на визуалната еднокомпонентна тръба).
Заслугата на Галилео Галилей
Историята на откриването на увеличителни устройства е немислима без името на този човек. Около 300 години след смъртта на Бейкън, Галилео Галилей, известен учен от Италия, създава подобна лула. Не беше три-, а двукомпонентен. На практика "връстникът" на такава зрителна тръба е микроскоп. Общоприето е, че той дължи появата си на Галилей. Галилей раздели телескопа и забеляза, че малките обекти в това състояние могат да бъдат добре увеличени. Д. Вивиани потвърждава, че именно Галилей е изобретил микроскопа. Вивиани, между другото, е написал биография на този италиански учен.
Важно събитие за науката е откриването на увеличителни инструменти през 1625 г. Тогава Фабер, член на Римската академия, за първи път използва термина "микроскоп" във връзка с изобретението на Галилей.
Това, което е създадено от Drebel и Alkmar, развитие на Tore и Hooke
Историята на откриването на микроскопа продължава с работата на К. Дребел и Алкмар. Тези холандски учени са проектирали устройство, което се състои от две изпъкнали лещи. Поради това изображението на обекта, което се гледаше под него, беше представено с главата надолу. Този съставен микроскоп, който имаше двойно изпъкнал или плоско-изпъкнал окуляр, както и двойно изпъкнал обектив, се счита за предшественик на по-късните съставни микроскопи (един от тях е показан на снимката по-долу).
Италианецът Торе около 1660 г. прави сферични лупи от замръзнали капки стъкло. Историята на откриването на микроскопа е немислима без това име, тъй като лупите, създадени от италианеца, позволяват да се увеличат обектите една и половина хиляди пъти.
Друго име говори ли ви нещо - Робърт Хук? ТоваАнглийският учен има голям принос за откриването на увеличителни инструменти. Робърт Хук ги подобри толкова много, че това се превърна в едно от значимите събития в историята на оптиката. Диаграмата на микроскопа на Хук е показана на снимката по-долу.
Благодарение на това изобретение през 1665 г. Робърт успява да види за първи път клетки върху парче корк. Така такава наука като биологията получи важен технически инструмент. Увеличителните устройства продължиха да подобряват Льовенхук. Нека поговорим за него.
Льовенхук и неговите постижения
Значителен принос в историята на развитието на увеличителните инструменти е направен от А. В. Льовенхук, холандец, който живее в град като Делфт. Годините на живота му - 1632-1723. Той самостоятелно проектира и използва прости микроскопи в изследванията (един от моделите на такива устройства е представен по-долу), способни да увеличават до триста пъти.
Льовенхук е първият, който съставя описание на микроскопични организми (включително едноклетъчни бактерии), базирано на своите наблюдения. През 1698 г. българският цар Петър I посещава този известен изследовател. По това време Петър беше в Холандия и, както знаете, се интересуваше от всичко ново. За своята Kunstkamera, която открива в Санкт Петербург, той закупува няколко сложни и прости микроскопи. И много по-късно, след откриването на Академията на науките, те бяха предоставени на разположение на тази организация.
Трудове на български учени от Академията на науките
Урокът "Увеличителни инструменти" трябва да включва и разказ за постиженията в оптиката на представители на нашата страна. Обещаващи български учени, чиято работа е ръководена от М. В. Ломоносов, започват да използват закупените от Петър I микроскопи в биологичните изследвания. И по-късно активно участваха в тяхното подобряване.
Такивамикроскопът по това време се смяташе за съвършен до такава степен, че учените дори не допускаха мисълта, че може да бъде подобрен. Това откритие вдигна много шум по това време. Разположението на увеличителните инструменти на Елин беше следното. Те бяха оборудвани с шест лещи, беше възможно плавно да се променя увеличението, разстоянието от обекта до изображението се промени. Именно в нашата страна се ражда и оживява важната за науката идея за ахроматичен микроскоп с променливо увеличение. Тази идея обаче не се вкорени в по-нататъшното развитие. Промяната на увеличението на инструмента чрез регулиране на дължината на тръбата обаче беше важна идея, която направи значителен принос в историята на развитието на оптичните инструменти. Днес един от микроскопите, създадени от Елинус, може да се види в Московския политехнически музей, който принадлежи към Института по история, естествени науки и технологии. Снимката по-долу показва увеличителни инструменти от 18 век.
По-нататъшно усъвършенстване на микроскопите
J. G. Tiedemann, немски оптик от Щутгарт, се заема с изграждането на два ахроматични микроскопа в началото на 19 век. Университетът в Дерпт (днес се нарича Тарту) му дава пари за извършване на работата. През 1808 г. тези устройства са пуснати.
Българските микроскопи през 19 век
През първата половина на 19 век на много места по земята вече се произвеждат увеличителни инструменти. В България производството им започва през 18 век, но затихва до началото на 19 век. Известно е, че около 1820 микроскопа с доста високо качество са произведени от работилница за оптика, разположена в Казанския университет. В България обаче все още няма бурно развитие на тази индустрия, тъй катотогавашното правителство смяташе, че най-добрият вариант е да закупи лупи в чужбина.
Принос към оптиката от Джамбатиста и Амичи
Amici Giambattista (години на живот - 1786-1863) - известен италиански оптик, астроном и ботаник. Той посвети много години от живота си на развитието на микроскопията. През 1827 г. самият Амичи проектира и прави ахроматична леща с апертура 0,60 и добра корекция на аберациите. Същият учен през 1844 г. започва експерименти с използването на вода и маслено потапяне. Благодарение на тях стартира производството на обективи с числова апертура 1,30 и водопотапяне.
Микроскопи Abbe
Инструментите за маслено потапяне с апертура 1,50 (които се използват и до днес) са въведени благодарение на работата на Ернст Абе, немски оптик. Той изобретява закона за синусите, с помощта на който се елиминира комата, наблюдавана в малки линейни полета. E. Abbe продължи да развива теорията за формиране на изображение в увеличително устройство. Той също така изясни въпроса с възможностите за разделителна способност на тези устройства. Abbe беше ръководител на работата по създаването на цяла серия висококачествени ахроматични микрообективи. Числовата им апертура достигна 1,50. Тези устройства са произведени в Йена от фирмата "K. Zeiss" (през 1872 г.). Същата фирма под ръководството на Е. Абе направи 8 апохромата. И през 1888 г. неговите служители разработиха апохромат, който имаше апертура 1,60 и имаше потапяне в монобромнафталин.
Последни големи постижения в оптиката
Българските учени Д. С. Рождественски и Л. И. Манделщам развиват в своите трудове теорията на Ернст. Важна заслуга на Рождественски е, че той въвежда понятието относителна некохерентност на осветеността. Р. Рихтер, служител на компанията "K. Zeiss", разработи и получи патентна специално осветително устройство, използвано в микроскоп. Проблемът с оптималното съотношение на параметрите на сменяемите лещи и осветителната система обаче е актуален и днес. Домашните микроскопи днес по никакъв начин не са по-ниски по отношение на техническите характеристики и оптичните параметри на устройствата, създадени от известни компании в чужбина.
И така, ние накратко очертахме историята на появата на съвременните микроскопи. Когато разработвате урока „Увеличителни инструменти“ (5 клас), можете да използвате информацията, представена в статията.