Secure Checkout (Română)

Cronologia microscopului

Secolul al XIV-lea: ochelari fabricați pentru prima dată în Italia

1590: Doi producători de ochelari olandezi și tată Echipa de fii și fii, Hans și Zacharias Janssen, creează primul microscop.

1667: este publicat celebrul „Micrographia” al lui Robert Hooke, care prezintă diferitele studii ale lui Hooke folosind microscopul.

1675: Intră Anton van Leeuwenhoek, care a folosit un microscop cu o lentilă pentru a observa insectele și alte specimene. Leeuwenhoek a fost primul care a observat bacterii. Secolul al XVIII-lea: pe măsură ce tehnologia s-a îmbunătățit, microscopia a devenit mai populară în rândul oamenilor de știință. O parte din aceasta s-a datorat descoperirii că combinarea a două tipuri de sticlă a redus efectul cromatic.

1830: Joseph Jackson Lister descoperă că utilizarea lentilelor slabe împreună la diferite distanțe a oferit o mărire clară.

1878: O teorie matematică care leagă rezoluția de lungimea de undă a luminii este inventată de Ernst Abbe.

1903: Richard Zsigmondy inventează ultramicroscopul, care permite observarea specimenelor sub lungimea de undă a luminii.

1932: Materialele biologice transparente sunt studiate pentru prima dată folosind invenția lui Frits Xernike a microscopului cu contrast de fază.

1938: La doar șase ani de la inventarea microscopului cu contrast de fază vine microscopul electronic, dezvoltat de Ernst Ruska, care și-a dat seama că utilizarea electronilor în microscopie a îmbunătățit rezoluția.

1981: imagini 3-D eșantioane posibile cu invenția microscopului de tunel de scanare de către Gerd Binnig și Heinrich Rohrer.

Istoric a microscopului compus

La fel cum grecii aveau un sistem de încălzire radiantă complet funcțional care funcționa cu două mii de ani înainte de a fi introdus abia acum în SUA, la fel și originile microscopului compus cu lumină par să fie urmărite, nu în Olanda, Anglia sau Franța – dar pentru China, ceea ce este probabil adecvat, având în vedere predominanța actuală a Chinei în furnizarea de microscopuri compuse cu lumină!

Microscopul cu apă

Conform unui text chinezesc antic, chinezii au privit specimenele mărite printr-o lentilă la capătul unui tub, tub care a fost umplut cu diferite niveluri de apă în funcție de gradul de mărire pe care doreau să îl atingă. Ingenios, eficient și repetabil în casă, astăzi. Faptul că acest lucru s-a întâmplat în urmă cu aproximativ 4.000 de ani în dinastia Chow-Foo și cu peste 3.500 de ani înainte de nașterea „tatălui microscopiei moderne” este destul de remarcabil.

Că acești antici chinezi au atins niveluri de mărire de 150 de ori astăzi Standardul, sau 100 moou, este uluitor. Este ca și cum ar fi dezvoltat o mașină de oraș care a atins Mach II. Dacă au construit o astfel de mașină, nu s-a găsit niciodată o referință la aceasta. În mod similar, nu mai există referință cunoscută la un astfel de dispozitiv de microscop compus până când ne întoarcem din nou la greci.

Nu mai puțin o persoană decât Aristotel descrie funcționarea unui microscop în unele Grecii au făcut cu siguranță o bună utilizare a lentilelor curbate, care sunt o componentă esențială a oricărui microscop stereo sau compus. Băieții greci antici probabil au împărtășit sentimentul triumfului fiecărui băiat american de a folosi o lentilă curbată sau lupă, pentru a începe foc. Grecii, totuși, l-au folosit și pentru proceduri chirurgicale, nu la furnici, așa cum fac băieții mici, ci la oameni – pentru a cauteriza rănile și leziunile cauzate de lepră și așa mai departe.

Egiptenii și romanii antici a folosit, de asemenea, diverse lentile curbate, deși nu a fost găsită nicio referință la un microscop compus. Cu toate acestea, grecii ne-au dat cuvântul „microscop”. Provine din două cuvinte grecești, „uikpos”, mic și „okottew”, vedere. Cu toate acestea, în timp ce chinezii antici, grecii și romanii și-au aplicat înțelepciunea infinită problemei, nu se face referire nici la utilizarea luminii artificiale, nici la lentile multiple. Cu alte cuvinte, putem acorda un merit anticilor pentru previziune și realizări, dar trebuie să căutăm în altă parte pentru a descoperi atât primul microscop luminos cât și cel compus.

Incredibil, următoarele referințe istorice cu orice totul este legat de microscop sau, mai exact, de optică este la 1.200 de ani după ce Roma a fost demisă și, chiar și atunci, referințele se referă doar la utilizarea lentilelor în invenția ochelarilor. Cu alte cuvinte, unii dintre cei mai deștepți oameni pe care planeta i-a produs, jucat și a lucrat cu lentile individuale timp de câteva mii de ani, fără a-l duce mai departe.

Ochelari

Apoi, în doar câțiva ani în Toscana, Italia, doi bărbați au pretins că au inventat ochelari în mod independent. Dovezile? Pietrele lor funerare! Una, Salvano d „Aramento degli Amati a murit în 1284 la Florența și a susținut că a păstrat procesul secret. Cealaltă, Allessandro della Spina a murit în 1317 și a susținut că și-a dezvăluit procesul. Pisa și Florența sunt la doar un galop distanță. Coincidență ? Tu decizi.

În orice caz, un călugăr local, Girodina da Rivalta a ținut o predică în 1306 în care a susținut cu entuziasm spectacolele ca o invenție grozavă și, în treacăt, a indicat că acestea erau folosite de aproximativ 20 de ani. În cele din urmă, în 1289, un alt localnic din familia Popozo s-a lamentat că „sunt atât de slăbit de vârstă, încât fără ochelarii cunoscuți drept ochelari, nu aș mai putea să citesc sau să scriu”.

Telescope

Aproximativ în același timp, se pare că lentilele erau utilizate în primele telescoape. În secolul al XIII-lea, englezul Roger Bacon le discută pe larg. Atât ochelarii, cât și microscoapele sunt relevante pentru microscop, deoarece urmăresc utilizarea tot mai sofisticată a lentilelor – componenta optică esențială a oricărui microscop.

Apoi, doar 200-300 de ani mai târziu, găsim o mulțime de referințe și dovezi dure atât ale telescoapelor, cât și ale microscopurilor. A sosit Renașterea și odată cu ea, o înflorire abundentă în arte și științe. Cel mai important, odată cu invenția tipografiei, ideile și dezvoltările ar putea fi răspândite ușor și rapid. Drept urmare, Thomas Digges „a lucrat la telescopul din Anglia la mijlocul secolului al XVI-lea și lucrarea lui Hans Lippershey, care a inclus solicitarea unui brevet de telescop, a fost transmisă altora, incluzând nu mai puțin un geniu decât Galileo.

Galileo a început imediat să lucreze cu lentile. În scurt timp, a dezvoltat un telescop îmbunătățit cu un dispozitiv de focalizare și a continuat să cucerească stelele. Acestea fiind spuse, ar trebui să îi aducem un omagiu și lui Sir Isaac Newton, care, în același timp, în Marea Britanie, a inventat telescopul reflectorizant.

Microscoape compuse

Dar ce se întâmplă cu microscoapele? Ei bine, același Hans Lippershey și fiul său, Zaccharias Hanssen experimentau o varietate de lentile. La sfârșitul anilor 1590, au folosit mai multe lentile într-un tub și au fost uimiți să vadă că obiectul de la capătul tubului a fost mărit semnificativ dincolo de capacitatea unei lupe. Tocmai inventaseră microscopul compus. Adică au descoperit că o imagine mărită de un singur obiectiv poate fi mărită în continuare cu o a doua sau mai multe lentile.

Apoi, la mijlocul secolului al XVII-lea, un englez, Robert Hooke și un olandez, Anthony Van Leeuwenhoek au dus microscopul la noi niveluri . Hooke era un geniu bolnav care îi plăcea să experimenteze. El a făcut acest lucru într-o gamă largă de domenii științifice de studiu și cu succes prolific. El a inventat articulația universală, diafragma irisului (o altă componentă cheie a multor microscopuri luminoase moderne), un aparat respirator, o evacuare a ancorei și un arc de echilibru pentru ceasuri.

De asemenea, a elaborat teoria corectă a combustiei; a conceput o ecuație care descrie elasticitatea care este încă folosită astăzi („Legea lui Hooke”) și a inventat sau îmbunătățit instrumente meteorologice, cum ar fi barometrul, anemometrul și higrometrul; și așa mai departe. Cu toate acestea, este cunoscut pentru Micrographia, studiile sale la microscop, publicate în 1665. Micrographia a devenit o senzație peste noapte nu doar pentru ceea ce a descris, ci și pentru desenele superbe pe care le-a făcut.

El a descris o lume nouă alături de desene rafinate ale firelor de păr înțepătoare pe o urzică, un purice și, cel mai faimos dintre toate, structura de fagure sau „celulele” unui dop.A fost Hooke cel care a inventat termenul „celule” atunci când a descris țesutul viu. Interesant este faptul că, în timp ce Hooke a folosit un microscop compus, a constatat că acesta i-a tensionat mult și i-a slăbit vederea. microscop?

Antonie van Leeuwenhoek – Tatăl microscopului

Cu toate acestea, Leeuwenhoek a trăit în același timp cu Hooke și s-a bazat pe lucrarea lui Hooke pentru a duce proiectarea microscopului la noi niveluri de sofisticare. Ca draper, el a folosit un microscop simplu pentru a examina pânza. Ca om de știință, a început să experimenteze noi modalități de măcinare a lentilelor pentru a îmbunătăți calitatea optică. În total, a împământat aproximativ 550 de obiective, dintre care unele aveau o putere de mărire liniară de 500 și o putere de rezolvare de o milionime de inch – o realizare uluitoare.

Leeuwenhoek a detaliat aceste realizări în aproape 200 de litere la Royal Society din Londra unde nu mai puțin o persoană decât Robert Hooke le-a validat. Rezultatul tuturor acestor lucrări a fost un microscop simplu, cu un singur obiectiv, de mână. Specimenul a fost montat pe partea superioară a indicatorului, deasupra căruia se întindea o lentilă convexă atașată la un suport metalic. Specimenul a fost apoi privit printr-o gaură de cealaltă parte a microscopului și a fost focalizat cu ajutorul unui șurub.

Poate că cel mai faimos experiment al său a venit în 1674 când a văzut niște apă din lac:

„Am văzut acum foarte clar că acestea erau anghile mici, sau viermi, zăcând toți strânși laolaltă și zvârcolindu-se la fel ca și când ai vedea, cu ochiul îmbibat, o plină întreagă de anghile mici și apă, cu anghilele zvârcolindu-se între ele; și întreaga apă părea să fie vie cu aceste animale variate.

Aceasta a fost pentru mine, printre toate minunile pe care le-am descoperit în natură, cea mai minunată dintre toate; și trebuie să spun, la rândul meu, că nu mai este mi-a venit încă în fața ochilor o vedere plăcută că aceste multe mii de creaturi vii văzute toate vii într-o mică picătură de apă, mișcându-se între ele, fiecare creatură având propria sa mișcare adecvată. „

bacterii descoperite. Își câștigase titlul de Tatăl microscopului. Interesant este că a durat până în 1839, aproape două sute de ani mai târziu, până când celulele au fost în sfârșit recunoscute ca unități de bază ale vieții.

Secolele XVIII / XIX

Următorul pas major din istorie microscopului a apărut încă 100 de ani mai târziu, odată cu inventarea lentilei acromatice de către Charles Hall, în anii 1730. El a descoperit că, folosind o a doua lentilă de diferite forme și proprietăți de refractare, ar putea realinia culorile cu impact minim asupra măririi primei lentile.

Apoi, în 1830, Joseph Lister a rezolvat problema aberației sferice ( lumina se îndoaie în unghiuri diferite în funcție de locul în care lovește obiectivul) prin plasarea obiectivelor la distanțe precise unele de altele. Combinate, aceste două descoperiri au contribuit la o îmbunătățire marcată a calității imaginii. Anterior, datorită calității slabe a sticlei și a lentilelor imperfecte, microscopiștii nu vizionau altceva decât imagini distorsionate – oarecum ca primele aparate de radio erau extrem de crăpate.

Merită să ne amintim că până acum, fiecare pas nou a fost în calitatea sau aplicarea lentilelor. Apoi, în 1863, unul dintre câțiva producători noi de microscopuri, compania Ernst Leitz, a abordat o problemă mecanică odată cu introducerea primei turele rotative cu nu mai puțin de cinci obiective.

Această îmbunătățire a fost urmată rapid în 1866 când Carl Zeiss l-a recrutat pe Ernst Abbe ca director de cercetare la Zeiss Optical Works. Abbe a prezentat cadrul a ceea ce va deveni abordarea modernă a dezvoltării opticii de calcul. El a clarificat diferența dintre mărire și rezoluție și a criticat practica utilizării ocularelor cu o mărire prea mare ca „mărire goală”. Până în 1869, lucrarea sa a produs un nou dispozitiv de iluminare brevetat – condensatorul Abbe.

Condensatorul Abbe: lucrările lui Abbe asupra teoriei undelor de imagistică microscopică (Starea sinusoidală Abbe) au făcut posibilă dezvoltarea unui nou gama de șaptesprezece obiective ale microscopului – trei dintre acestea au fost primele obiective de imersiune și toate au fost proiectate pe baza modelării matematice. După cum a remarcat Abbe, creațiile sale s-au „bazat pe un studiu precis al materialelor utilizate, proiectele respective sunt specificate prin calcul ultimul detaliu – fiecare curbură, fiecare grosime, fiecare deschidere a lentilei – astfel încât orice abordare de încercare și eroare este exclusă. „

De aici înainte, microscopii au fost proiectați pe baza legilor solide ale fizicii, mai degrabă decât a încercării și eroare care îi caracterizase pe pionieri. În același timp, o serie de companii au înființat fabrici specializate de fabricație axate pe fabricarea microscopelor de precizie. Cercetarea și dezvoltarea au continuat să dea roade.

În 1880, primii microtomi a început să fie utilizat, care a permis pregătirea probelor semnificativ mai subțiri pentru a îmbunătăți proba. În 1893, un alt angajat Zeiss, August Kohler, a descoperit un sistem de iluminare de neegalat, care este încă cunoscut sub numele de iluminare Kohler. Folosind diafragme duble, sistemul oferă beneficii triple de un specimen iluminat uniform, o imagine strălucitoare și o strălucire minimă. Cu alte cuvinte, Kohler a obținut o imagine aproape perfectă.

Piața de masă pentru microscopuri a ajuns în același timp cu ingineria de precizie și nu este de mirare că s-au obținut o mulțime de rezultate uimitoare: în 1879, Walter Flemming a descoperit mitoza celulară și cromozomii, o realizare recunoscută drept una dintre cele mai importante realizări științifice din toate timpurile.

Secolul XX

La începutul secolelor XIX / XX Louis Pasteur a inventat pasteurizarea în timp ce Robert Koch și-a descoperit faimoasele sau infamele postulate: bacilul antrax, bacilul tuberculozei și vibrio holera.

UV și faza: până în 1900, a fost atinsă limita teoretică de rezoluție pentru microscopii cu lumină vizibilă (2000 angstromi). În 1904, Zeiss a depășit această limitare odată cu introducerea primului microscop UV comercial cu rezoluție de două ori mai mare decât a unui microscop cu lumină vizibilă.În 1930, Fritz Zernike a descoperit că putea vizualiza celulele nepătate folosind unghiul de fază al razelor. Respins de Zeiss, inovația sa de contrast de fază nu a fost introdusă decât în 1941, deși a câștigat premiul Nobel pentru munca sa în 1953.

Microscoape electronice: În 1931 Max Knoll și Ernst Ruska au inventat primul microscop electronic. care a trecut peste limitele optice ale luminii. Fizica dictează faptul că microscoapele luminoase sunt limitate de fizica luminii la mărirea de 500x sau 1000x și o rezoluție de 0,2 micrometri.

Knoll și Ruska au construit un electron de transmisie microscop (TEM) – unul care transmite un fascicul de electroni (spre deosebire de lumină) prin specimen. Interacțiunea ulterioară a fasciculului de electroni cu specimenul este înregistrată și transformată într-o imagine. Apoi, în 1942, Ruska s-a îmbunătățit pe TEM prin construirea primului microscop electronic cu scanare (SEM) care transmite un fascicul de electroni pe specimen.

Principiile Ruska constituie încă baza microscopurilor electronice moderne. – microscoape care pot atinge niveluri de mărire de până la 2 milioane de ori! A doua dezvoltare majoră pentru microscopii din secolul al XX-lea a fost evoluția pieței de masă. tendința s-a accelerat în secolul 20. Ca urmare, un număr mare de producători au apărut pentru a oferi alternative la prețuri mai competitive companiilor europene consacrate, precum Zeiss și Leitz.

China: China a devenit un furnizor major de microscop pentru uz zilnic și, odată cu evoluția capacității lor de fabricație optică, furnizează acum componente optice pentru unele dintre marile marci de microscop. Această tendință de piață a avut un efect benefic asupra prețului f microscoape, permițând răspândirea microscoapelor dincolo de domeniul cercetătorului la utilizarea zilnică comercială și individuală.

Noi surse de lumină – halogen, fluorescent și LED-uri s-au îmbunătățit sau au adăugat o versatilitate mai mare a microscopului cu lumină , în timp ce apariția standurilor cu braț a dus la aplicații extinse de inspecție comercială care nu pot fi întreprinse cu o bază standard de microscop de piedestal. Cea mai recentă inovație, totuși, a fost sosirea microscopului digital.

Microscoape digitale: Microscoapele digitale permit transmiterea imaginilor în direct către un televizor sau computer. ecran și au ajutat la revoluționarea microfotografiei. Microscoapele digitale integrează pur și simplu o cameră cu microscop digital pe portul trinocular al unui microscop standard. O soluție alternativă și mai flexibilă este pur și simplu de a plasa o cameră microscop digitală pe un microscop trinocular!

Dino-Lite: Una dintre cele mai originale inovații din Secolul 21 a fost microscopul digital Dino-Lite. Dino-Lite sunt microscopuri digitale portabile, nu mult mai mari decât un stilou pentru grăsime. Acestea oferă capacitate de zoom cu putere redusă, cu mărire de până la 500x. Acestea au avut un impact semnificativ asupra aplicațiilor de inspecție industrială.