Микроскоп

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Микроскоп - оптический прибор для получения увеличенного изображения мелких объектов и их деталей, невидимых невооружённым глазом. Строение микроскопа: зрительная труба, штатив, объектив, окуляр, револьверная насадка(турель), предметный столик, винт настройки, зеркало,встроенный осветитель. История микроскопа: Строение живых организмов с давних времён интересовало учёных. Но многое невозможно увидеть невооружённым глазом. Детально изучать строение живых организмов учёные-биологи смогли лишь после изобретения микроскопа. Название прибора произошло от двух греческих слов: (mikros),что означает (малый)и (skopeo)-смотрю. Рождение микроскопа было долгим и продолжалось на протяжение почти 20 веков. К его созданию приложили руку древнегреческие учёные Евклид (300 лет назад до н.э.) и Птолемей (ок.87-165 гг. н э) в XVI веке над ним потрудился итальянский учёный, изобретатель, художник Леонардо да Винчи. Считается, что первый микроскоп, по внешнему виду лишь отдалённо напоминающей тот, к которому все мы привыкли, изобрёл голландский мастер очков Ханс Янсен и его сын Захариус Янсен. Изобретение заключалось в том, что внутри одной трубки были смонтированы две выпуклые линзы. Увеличение микроскопа составляло от 3 до 10 крат. В этот период (XVI век) датский, английский и итальянский исследовательские приборы постепенно начали своё развитие, закладывая фундамент современной микроскопии. Первые успехи, связанные с применением микроскопа в научных биологических исследованиях, были достигнуты английским естествоиспытателем Робертом Гуком. В 1665 году он сконструировал собственный микроскоп, более совершенный. С его помощью он рассмотрел тонкий срез растительной пробки. Учёный обнаружил, что пробка состоит из крошечных ячеек, которые он назвал клетками. Так в науку вошло новое понятие-клетка.

История создания[править | править исходный текст]

Рисунок микроскопа из английского словаря 1911 года. 1 — окуляр; 2 — револьвер для смены объективов; 3 — объектив; 4 — кремальера для грубой наводки; 5 — микрометрический винт для точной наводки; 6 — предметный столик; 7 — зеркало; 8 — конденсор.

Первые микроскопы, изобретённые человечеством, были оптическими, и первого их изобретателя не так легко выделить и назвать. Самые ранние сведения о микроскопе относят к 1590 году и городу Мидделбург, что в Голландии, и связывают с именами Иоанна Липперсгея (который также разработал первый простой оптический телескоп) и Захария Янсена, которые занимались изготовлением очков[1]. Чуть позже, в 1624-ом году Галилео Галилей представляет свой составной микроскоп, который он первоначально назвал «оккиолино»[2] (occhiolino итал. — маленький глаз). Годом спустя его друг по Академии Джованни Фабер (англ.)русск. предложил для нового изобретения термин микроскоп.

Разрешающая способность микроскопов[править | править исходный текст]

Разрешающая способность микроскопа — это способность выдавать чёткое раздельное изображение двух близко расположенных точек объекта. Степень проникновения в микромир, возможности его изучения зависят от разрешающей способности прибора. Эта характеристика определяется прежде всего длиной волны используемого в микроскопии излучения (видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское излучение). Фундаментальное ограничение заключается в невозможности получить при помощи электромагнитного излучения изображение объекта, меньшего по размерам, чем длина волны этого излучения.

«Проникнуть глубже» в микромир возможно при применении излучений с меньшими длинами волн.

Виды микроскопов[править | править исходный текст]

MicroscopesOverview.svg

Виды:

Оптические микроскопы
Электронные микроскопы
Сканирующий зондовый микроскоп
Рентгеновские микроскопы
Дифференциальный
интерференционно-контрастный микроскоп

Оптические микроскопы[править | править исходный текст]

Современный металлографический микроскоп Альтами МЕТ 3М

Человеческий глаз представляет собой естественную оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, т. е. наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличны один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм), среднестатистическое нормальное разрешение составляет 0,176 мм. Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины.

До середины XX века работали только с видимым оптическим излучением, в диапазоне 400—700 нм, а также с ближним ультрафиолетом (люминесцентный микроскоп). Оптические микроскопы не могли давать разрешающей способности менее полупериода волны опорного излучения (диапазон длин волн 0,2—0,7 мкм, или 200—700 нм). Таким образом, оптический микроскоп способен различать структуры с расстоянием между точками до ~0,20 мкм, поэтому максимальное увеличение, которого можно было добиться, составляло ~2000 крат.

Электронные микроскопы[править | править исходный текст]

Электронный микроскоп. Модель 1960-х годов

Пучок электронов, которые обладают свойствами не только частицы, но и волны, может быть использован в микроскопии.

Длина волны электрона зависит от его энергии, а энергия электрона равна E = Ve, где V — разность потенциалов, проходимая электроном, e — заряд электрона. Длины волн электронов при прохождении разности потенциалов 200 000 В составляет порядка 0,1 нм. Электроны легко фокусировать электромагнитными линзами, так как электрон — заряженная частица. Электронное изображение может быть легко переведено в видимое.

Сканирующие зондовые микроскопы[править | править исходный текст]

Класс микроскопов основанных на сканировании поверхности зондом.

Сканирующие зондовые микроскопы (СЗМ) — относительно новый класс микроскопов. На СЗМ изображение получают путем регистрации взаимодействий между зондом и поверхностью. На данном этапе развития возможно регистрировать взаимодействие зонда с отдельными атомами и молекулами, благодаря чему СЗМ по разрешающей способности сопоставимы с электронными микроскопами, а по некоторым параметрам превосходят их.

Галерея оптических микроскопов[править | править исходный текст]

Узлы и механизмы оптического микроскопа[править | править исходный текст]

Рентгеновские микроскопы[править | править исходный текст]

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Microscopes: Time Line. Nobel Web AB. Проверено 27 января 2010. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.
  2. Gould, Stephen Jay Chapter 2: The Sharp-Eyed Lynx, Outfoxed by Nature // The Lying Stones of Marrakech: Penultimate Reflections in Natural History. — New York, N.Y: Harmony, 2000. — ISBN 0-224-05044-3

Литература[править | править исходный текст]

Источники[править | править исходный текст]