Vad du än säger är mikroskopet ett av forskarnas viktigaste verktyg, ett av deras huvudvapen för att förstå världen omkring oss. Hur såg det första mikroskopet ut, vad är mikroskopets historia från medeltiden till idag, vad är strukturen på mikroskopet och reglerna för att arbeta med det, du hittar svar på alla dessa frågor i vår artikel. Så låt oss börja.
Mikroskopets historia
Även om de första förstoringslinserna, på grundval av vilka ljusmikroskopet faktiskt fungerar, hittades av arkeologer under utgrävningarna av det antika Babylon, dök ändå de första mikroskopen upp på medeltiden. Intressant nog finns det ingen enighet bland historiker om vem som först uppfann mikroskopet. Bland kandidaterna till denna ärevördiga roll finns sådana kända vetenskapsmän och uppfinnare som Galileo Galilei, Christian Huygens, Robert Hooke och Anthony van Leeuwenhoek.
Det är också värt att nämna den italienske läkaren G. Frakostoro, som redan 1538 var den första som föreslog att man skulle kombinera flera linser för att få en större förstorande effekt. Detta var ännu inte skapandet av ett mikroskop, men det blev föregångaren till dess förekomst.
Och 1590 sa en viss Hans Jasen, en holländsk mästare av glasögon, att hans son, Zakhary Yasen, uppfann det första mikroskopet, för medeltidens människor, en sådan uppfinning liknade ett litet mirakel. Men ett antal historiker tvivlar på om Zachary Yasen är den sanna uppfinnaren av mikroskopet. Faktum är att det finns många mörka fläckar i hans biografi, inklusive fläckar på hans rykte, eftersom samtida anklagade Zakharia för att förfalska och stjäla någon annans immateriella rättigheter. Hur som helst, men vi kan tyvärr inte ta reda på om Zakhary Yasen var mikroskopets uppfinnare eller inte.
Men Galileo Galileis rykte i detta avseende är oklanderligt. Vi känner denna person, först och främst, som en stor astronom, en vetenskapsman som förföljdes av den katolska kyrkan för sin tro att jorden kretsar runt, och inte vice versa. Bland de viktiga uppfinningarna av Galileo är det första teleskopet, med hjälp av vilket forskaren penetrerade de kosmiska sfärerna med sin blick. Men omfattningen av hans intressen var inte begränsad till stjärnor och planeter, eftersom ett mikroskop är i huvudsak samma teleskop, men bara tvärtom. Och om du med hjälp av förstoringslinser kan observera avlägsna planeter, varför inte vända deras kraft i en annan riktning - att studera vad som finns under våra näsor. "Varför inte", tänkte Galileo förmodligen, och nu, 1609, presenterade han redan för allmänheten på Accademia dei Licei sitt första sammansatta mikroskop, som bestod av konvexa och konkava förstoringslinser.
Vintage mikroskop.
Senare, 10 år senare, förbättrade den holländska uppfinnaren Cornelius Drebbel Galileos mikroskop genom att lägga till ytterligare en konvex lins till den. Men den verkliga revolutionen i utvecklingen av mikroskop gjordes av Christian Huygens, en holländsk fysiker, mekaniker och astronom. Så han var den första som skapade ett mikroskop med ett tvålinssystem av okular, som reglerades akromatiskt. Det är värt att notera att Huygens okular används till denna dag.
Men den berömda engelske uppfinnaren och vetenskapsmannen Robert Hooke gick in i vetenskapens historia för alltid, inte bara som skaparen av sitt eget originalmikroskop, utan också som en person som gjorde en stor vetenskaplig upptäckt med hans hjälp. Det var han som först såg en organisk cell genom ett mikroskop, och föreslog att alla levande organismer består av celler, dessa minsta enheter av levande materia. Robert Hooke publicerade resultaten av sina observationer i sitt grundläggande arbete - Micrography.
Den här boken publicerades 1665 av Royal Society of London och blev omedelbart en vetenskaplig bestseller av den tiden och slog igenom i det vetenskapliga samfundet. Inte konstigt, eftersom det innehöll gravyrer som föreställer förstorade under ett mikroskop, löss, flugor, växtceller. I själva verket var detta arbete en fantastisk beskrivning av mikroskopets kapacitet.
Ett intressant faktum: Robert Hooke tog termen "cell" eftersom växtceller avgränsade av väggar påminde honom om klosterceller.
Så här såg Robert Hookes mikroskop ut, bild från Micrographia.
Och den sista framstående vetenskapsmannen som bidrog till utvecklingen av mikroskop var holländaren Anthony van Leeuwenhoek. Inspirerad av Robert Hookes mikrografi skapade Leeuwenhoek sitt eget mikroskop. Leeuwenhoeks mikroskop, även om det bara hade en lins, var extremt kraftfullt, så detaljnivån och förstoringen av hans mikroskop var den bästa vid den tiden. Genom att observera vilda djur genom ett mikroskop gjorde Leeuwenhoek många viktiga vetenskapliga upptäckter i biologi: han var den första som såg erytrocyter, beskrev bakterier, jäst, skissade spermier och strukturen hos insekters ögon, upptäckte och beskrev många av deras former. Leeuwenhoeks arbete gav en enorm impuls till utvecklingen av biologi, och bidrog till att locka biologers uppmärksamhet till mikroskopet, vilket gjorde det till en integrerad del av biologisk forskning, än i dag. Sådan, i allmänna termer, är historien om upptäckten av mikroskopet.
Typer av mikroskop
Vidare, med utvecklingen av vetenskap och teknik, började fler och mer avancerade ljusmikroskop att dyka upp, det första ljusmikroskopet, som arbetade på basis av förstoringslinser, ersattes av ett elektroniskt mikroskop och sedan ett lasermikroskop, en röntgenstråle mikroskop, vilket ger många gånger bättre förstoringseffekt och detaljer. Hur fungerar dessa mikroskop? Mer om detta senare.
Elektron mikroskop
Historien om elektronmikroskopets utveckling började 1931, då en viss R. Rudenberg fick patent på det första. Sedan, på 40-talet av förra seklet, dök svepelektronmikroskop upp, som nådde sin tekniska perfektion redan på 60-talet av förra seklet. De bildade en bild av objektet på grund av den successiva rörelsen av elektronsonden med litet tvärsnitt över objektet.
Hur fungerar ett elektronmikroskop? Dess arbete är baserat på en riktad stråle av elektroner, accelererad i ett elektriskt fält och visar en bild på speciella magnetiska linser, denna elektronstråle är mycket mindre än våglängden för synligt ljus. Allt detta gör det möjligt att öka kraften hos ett elektronmikroskop och dess upplösning med 1000-10 000 gånger jämfört med ett traditionellt ljusmikroskop. Detta är den största fördelen med elektronmikroskopet.
Så här ser ett modernt elektronmikroskop ut.
lasermikroskop
Lasermikroskopet är en förbättrad version av elektronmikroskopet, dess funktion är baserad på en laserstråle, som gör det möjligt för forskarens blick att observera levande vävnader på ett ännu större djup.
Röntgenmikroskop
Röntgenmikroskop används för att undersöka mycket små föremål med dimensioner som är jämförbara med en röntgenvågs. Deras arbete är baserat elektromagnetisk strålning med en våglängd från 0,01 till 1 nanometer.
Mikroskopanordning
Utformningen av ett mikroskop beror på dess typ, naturligtvis kommer ett elektronmikroskop att skilja sig i sin enhet från ett ljusoptiskt mikroskop eller från ett röntgenmikroskop. I vår artikel kommer vi att överväga strukturen hos ett konventionellt modernt optiskt mikroskop, som är det mest populära bland både amatörer och proffs, eftersom de kan användas för att lösa många enkla forskningsproblem.
Så först och främst, i ett mikroskop, kan man skilja de optiska och mekaniska delarna. Den optiska delen inkluderar:
- Okularet är den del av mikroskopet som är direkt ansluten till betraktarens ögon. I de allra första mikroskopen bestod den av en enda lins, designen av okularet i moderna mikroskop är förstås något mer komplicerad.
- Linsen är praktiskt taget den viktigaste delen av mikroskopet, eftersom det är linsen som ger den huvudsakliga förstoringen.
- Illuminator - ansvarig för ljusflödet på föremålet som studeras.
- Bländare - reglerar styrkan på ljusflödet som kommer in i föremålet som studeras.
Den mekaniska delen av mikroskopet består av sådana viktiga delar som:
- Ett rör är ett rör som innehåller ett okular. Röret måste vara starkt och inte deformeras, annars kommer mikroskopets optiska egenskaper att bli lidande.
- Basen, den säkerställer mikroskopets stabilitet under drift. Det är på den som röret, kondensorhållaren, fokuseringsknapparna och andra detaljer i mikroskopet är fästa.
- Turret - används för snabbt byte av linser, finns inte i billiga modeller av mikroskop.
- Objekttabellen är den plats på vilken det eller de undersökta föremålen placeras.
Och här visar bilden en mer detaljerad struktur av mikroskopet.
Regler för att arbeta med ett mikroskop
- Det är nödvändigt att arbeta med ett mikroskop sittande;
- Före användning måste mikroskopet kontrolleras och dammas av med en mjuk trasa;
- Ställ mikroskopet framför dig lite till vänster;
- Det är värt att börja arbeta med en liten ökning;
- Ställ in belysningen i mikroskopets synfält med hjälp av en elektrisk belysningsanordning eller en spegel. Titta in i okularet med ett öga och använd en spegel med en konkav sida, rikta ljuset från fönstret in i linsen och belys sedan synfältet så jämnt och så mycket som möjligt. Om mikroskopet är utrustat med en belysning, anslut sedan mikroskopet till en strömkälla, slå på lampan och ställ in den nödvändiga ljusstyrkan för förbränning;
- Placera mikropreparatet på scenen så att föremålet som studeras är under linsen. Titta från sidan, sänk ner linsen med en makroskruv tills avståndet mellan objektivets nedre lins och mikropreparatet är 4-5 mm;
- Flytta preparatet för hand, hitta Rätt plats, placera den i mitten av mikroskopets synfält;
- För att studera ett föremål med hög förstoring, placera först det valda området i mitten av mikroskopets synfält vid låg förstoring. Byt sedan linsen till 40 x genom att vrida revolvern så att den är i sitt arbetsläge. Använd en mikrometerskruv för att få en bra bild av objektet. På lådan till mikrometermekanismen finns två streck, och på mikrometerskruven finns en prick, som alltid måste vara mellan strecken. Om den överskrider deras gränser måste den återföras till sin normala position. Om denna regel inte följs kan mikrometerskruven sluta fungera;
- Efter avslutat arbete med hög förstoring, ställ in en låg förstoring, höj linsen, ta bort preparatet från arbetsbordet, torka av alla delar av mikroskopet med en ren trasa, täck den med en plastpåse och lägg den i ett skåp.
När jag skrev artikeln försökte jag göra den så intressant, användbar och av hög kvalitet som möjligt. Jag kommer att vara tacksam för alla respons och konstruktiv kritik i form av kommentarer till artikeln. Du kan också skriva din önskan/fråga/förslag till min mail [e-postskyddad] eller på Facebook, med respekt, författaren.
MIKROSKOP
RAPPORT om biologi för en elev i 6:e klass
Under lång tid levde en person omgiven av osynliga varelser, använde sina avfallsprodukter (till exempel när man bakade bröd av surdeg, gjorde vin och vinäger), led när dessa varelser orsakade sjukdomar eller förstörde matförråd, men misstänkte inte deras närvaro. Jag misstänkte inte eftersom jag inte såg det, och jag såg det inte eftersom storlekarna på dessa mikrovarelser var mycket lägre än den synlighetsgräns som det mänskliga ögat kan. Det är känt att en person med normal syn på optimalt avstånd (25–30 cm) kan urskilja ett föremål 0,07–0,08 mm i storlek i form av en punkt. Mindre föremål kan inte ses. Detta bestäms av de strukturella egenskaperna hos hans synorgan.
Ungefär samtidigt när utforskningen av rymden med hjälp av teleskop började gjordes de första försöken att avslöja, med hjälp av linser, mikrovärldens hemligheter. Sålunda under arkeologiska utgrävningar i Forntida Babylon bikonvexa linser hittades - de enklaste optiska enheterna. Linserna var gjorda av polerat berg kristall. Det kan anses att människan med deras uppfinning tog det första steget på vägen till mikrovärlden.
Det enklaste sättet att förstora bilden av ett litet föremål är att observera det med ett förstoringsglas. Ett förstoringsglas är en konvergerande lins med en liten brännvidd (vanligen inte mer än 10 cm) insatt i handtaget.
teleskoptillverkare Galileo V 1610
1993 upptäckte han att när han var brett isär gjorde hans spottingscope det möjligt att kraftigt förstora små föremål. Det kan övervägas uppfinnaren av mikroskopet bestående av positiva och negativa linser.
Ett mer avancerat verktyg för att observera mikroskopiska föremål är enkelt mikroskop. När dessa enheter dök upp är det inte känt exakt. Allra i början av 1600-talet tillverkades flera sådana mikroskop av en glasögonhantverkare Zacharias Jansen från Middelburg.
I uppsatsen A. Kircher, släppt i 1646 år, innehåller en beskrivning det enklaste mikroskopet namngiven av honom "loppglas". Den bestod av ett i en kopparfot inbäddat förstoringsglas, på vilket ett föremålsbord fästes, som tjänade till att placera föremålet i fråga; Längst ner fanns en platt eller konkav spegel, som reflekterade solens strålar på ett föremål och på så sätt upplyste det underifrån. Förstoringsglaset flyttades med hjälp av en skruv till objektbordet tills bilden blev distinkt och klar.
Första stora upptäckter gjordes precis med ett enkelt mikroskop. I mitten av 1600-talet nådde den holländska naturforskaren lysande framgångar Anthony Van Leeuwenhoek. Under många år fullkomnade Leeuwenhoek sig i tillverkningen av små (ibland mindre än 1 mm i diameter) bikonvexa linser, som han gjorde av en liten glaskula, som i sin tur erhölls genom att smälta en glasstav i en låga. Sedan maldes denna glaskula på en primitiv slipmaskin. Under sitt liv gjorde Leeuwenhoek minst 400 sådana mikroskop. En av dem, som förvaras på universitetsmuseet i Utrecht, ger mer än 300x förstoring, vilket var en stor framgång för 1600-talet.
I början av 1600-talet fanns det sammansatta mikroskop består av två linser. Uppfinnaren av ett så komplext mikroskop är inte exakt känd, men många fakta tyder på att han var en holländare. Cornelius Drebel, som bodde i London och var i tjänst hos den engelske kungen James I. I det sammansatta mikroskopet fanns två glas: den ena - linsen - vänd mot föremålet, den andra - okularet - vänd mot betraktarens öga. I de första mikroskopen fungerade ett bikonvext glas som objektiv, vilket gav en verklig, förstorad, men omvänd bild. Denna bild undersöktes med hjälp av ett okular, som alltså spelade rollen som ett förstoringsglas, men endast detta förstoringsglas tjänade till att förstora inte själva föremålet utan dess bild.
I 1663 mikroskop Drebel var förbättrats engelsk fysiker Robert Hooke, som introducerade en tredje lins i den, kallad kollektivet. Denna typ av mikroskop fick stor popularitet, och de flesta av mikroskopen från slutet av 1600-talet - första hälften av 800-talet byggdes enligt dess schema.
Mikroskopanordning
Ett mikroskop är ett optiskt instrument utformat för att studera förstorade bilder av mikroobjekt som är osynliga för blotta ögat.
Huvuddelarna i ett ljusmikroskop (fig. 1) är ett objektiv och ett okular inneslutet i en cylindrisk kropp - ett rör. De flesta modeller designade för biologisk forskning kommer med tre linser med olika brännvidder och en roterande mekanism designad för snabb växling – ett torn, ofta kallat ett torn. Röret är placerat på toppen av ett massivt stativ, inklusive rörhållaren. Något under objektivet (eller tornet med flera objektiv) finns ett objektsteg, på vilket objektglas med testprover placeras. Skärpan justeras med en grov och finjusteringsskruv, som gör att du kan ändra scenens position i förhållande till objektivet.
För att provet som studeras ska ha tillräcklig ljusstyrka för bekväm observation är mikroskopen utrustade med ytterligare två optiska enheter (fig. 2) - en belysningsanordning och en kondensor. Illuminatorn skapar en ljusström som lyser upp testförberedelsen. I klassiska ljusmikroskop involverar utformningen av belysningsinstrumentet (inbyggd eller extern) en lågspänningslampa med en tjock glödtråd, en konvergerande lins och ett membran som ändrar diametern på ljusfläcken på provet. Kondensorn, som är en konvergerande lins, är utformad för att fokusera belysningsstrålarna på provet. Kondensorn har också en irisbländare (fält och bländare), som styr intensiteten av belysningen.
När man arbetar med ljusgenomsläppliga föremål (vätskor, tunna sektioner av växter etc.), belyses de av genomsläppt ljus - belysningsinstrumentet och kondensorn är placerade under objektbordet. Ogenomskinliga prover ska vara upplysta framifrån. För att göra detta placeras belysningsinstrumentet ovanför objektscenen och dess strålar riktas mot objektet genom linsen med hjälp av en genomskinlig spegel.
Belysningsinstrumentet kan vara passivt, aktivt (lampa) eller båda. De enklaste mikroskopen har inga lampor för att belysa prover. Under bordet har de en dubbelsidig spegel, där ena sidan är platt och den andra är konkav. I dagsljus, om mikroskopet är nära ett fönster, kan du få ganska bra belysning med hjälp av en konkav spegel. Om mikroskopet är i ett mörkt rum används en platt spegel och en extern belysningsanordning för belysning.
Förstoringen av ett mikroskop är lika med produkten av förstoringen av objektivet och okularet. Med en okularförstoring på 10 och en objektivförstoring på 40 är den totala förstoringsfaktorn 400. Vanligtvis ingår objektiv med en förstoring på 4 till 100 i en forskningsmikroskopsats. Ett typiskt mikroskopobjektivsats för amatör- och utbildningsforskning (x4) , x10 och x40), ger ökning från 40 till 400.
Upplösning är en annan viktig egenskap hos ett mikroskop, som bestämmer dess kvalitet och klarheten i bilden som den bildar. Ju högre upplösning, desto fler fina detaljer kan ses vid hög förstoring. I samband med upplösning talar man om "nyttig" och "onyttig" förstoring. "Användbar" är den maximala förstoringen vid vilken maximal bilddetalj tillhandahålls. Ytterligare förstoring ("värdelös") stöds inte av mikroskopets upplösning och avslöjar inga nya detaljer, men det kan påverka bildens klarhet och kontrast negativt. Således är gränsen för användbar förstoring av ett ljusmikroskop inte begränsad total koefficient förstoring av linsen och okularet - det kan göras hur stort som helst om så önskas - men kvaliteten på de optiska komponenterna i mikroskopet, det vill säga upplösningen.
Mikroskopet innehåller tre huvudsakliga funktionsdelar:
1. Belysningsdel
Designad för att skapa ett ljusflöde som gör att du kan belysa föremålet på ett sådant sätt att de efterföljande delarna av mikroskopet utför sina funktioner med största noggrannhet. Den belysande delen av ett genomsänt ljusmikroskop är placerad bakom objektet under objektivet i direktmikroskop och framför objektet ovanför objektivet i inverterade.
Belysningsdelen inkluderar en ljuskälla (en lampa och en elektrisk strömkälla) och ett optiskt-mekaniskt system (kollektor, kondensor, fält- och bländare justerbara / irisbländare).
2. Uppspelningsdel
Designad för att återge ett objekt i bildplanet med den bildkvalitet och förstoring som krävs för forskning (d.v.s. att bygga en sådan bild som återger objektet så exakt som möjligt och i alla detaljer med upplösning, förstoring, kontrast och färgåtergivning motsvarande mikroskopoptiken).
Den återgivande delen tillhandahåller det första steget av förstoring och är placerad efter objektet till mikroskopets bildplan. Den återgivande delen inkluderar en lins och ett mellanliggande optiskt system.
Moderna mikroskop av den senaste generationen är baserade på optiska system av linser korrigerade för oändlighet.
Detta kräver dessutom användning av så kallade rörsystem, som "samlar" parallella ljusstrålar som kommer ut från objektivet i mikroskopets bildplan.
3. Visualisera del
Designad för att erhålla en verklig bild av ett föremål på näthinnan, filmen eller plattan, på skärmen på en TV eller datorskärm med ytterligare förstoring (det andra steget av förstoring).
Bilddelen är placerad mellan linsens bildplan och betraktarens ögon (kamera, kamera).
Bilddelen inkluderar en monokulär, binokulär eller trinokulär visuell fäste med ett observationssystem (okular som fungerar som ett förstoringsglas).
Dessutom inkluderar denna del system för ytterligare förstoring (system från en grossist / förändring av förstoring); projektionsmunstycken, inklusive diskussionsmunstycken för två eller flera observatörer; ritningsanordningar; bildanalys och dokumentationssystem med lämpliga matchande element (fotokanal).
Histologi hur en oberoende vetenskap växte fram tidiga XIXårhundrade. Histologins förhistoria var resultatet av många makroskopiska (visuella) studier av beståndsdelarna i olika djur- och växtorganismer. Av avgörande betydelse för utvecklingen av histologin som vetenskap om vävnadernas struktur var uppfinningen av mikroskopet, vars första prover skapades i början av 1600-talet (G. och Z. Jansen, G. Galilei, och andra). En av de tidigaste vetenskapliga studierna med ett mikroskop av hans egen design utfördes av den engelske vetenskapsmannen Robert Hooke (1635-1703). Han studerade den mikroskopiska strukturen hos många föremål. R. Hooke beskrev alla föremål som studerades i boken "Micrography or some physiological descriptions of the smallest bodies made with the help of magnifying glasses ...", publicerad 1665. Från sina observationer drog R. Hooke slutsatsen att bubbelformade celler , eller celler, är utbredda i växtföremål och föreslog först termen "cell".
År 1671 skrev den engelske vetenskapsmannen N. Grew (1641-1712) i sin bok " växtens anatomi" skrev om cellulär struktur som en allmän princip för organisation av växtorganismer. N. Gru introducerade först termen "tyg" för att beteckna växtmassa, eftersom den senare liknade klädtyger i sin mikroskopiska design. Samma år gav italienaren J. Malpighi (1628-1694) en systematisk och detaljerad beskrivning cellulär (cellulär) struktur hos olika växter. I framtiden ackumulerades gradvis fakta, vilket tyder på att inte bara växter utan även djurorganismer består av celler. Under andra hälften av 1600-talet upptäckte A. Leeuwenhoek (1632-1723) världen av mikroskopiska djur och beskrev för första gången röda blodkroppar och manliga könsceller.
Under hela 1700-talet skedde en gradvis ackumulering av fakta om växters och djurs cellstruktur. Celler av animaliska vävnader studerades och beskrevs i detalj av den tjeckiske vetenskapsmannen Jan Purkynia (1787-1869) och hans elever i början av 1800-talet.
Av stor betydelse för utvecklingen av kunskap om mikroskopisk struktur hos organismer har ytterligare förbättrat mikroskop. På 1700-talet tillverkades mikroskop redan i i stort antal. De fördes först till Ryssland från Holland av Peter I. Senare anordnades en workshop för tillverkning av mikroskop vid Vetenskapsakademien i St. Petersburg. M.V. gjorde mycket för utvecklingen av mikroskopi i Ryssland. Lomonosov, som föreslog ett antal tekniska förbättringar i utformningen av mikroskopet och dess optiska system. Andra hälften av 1800-talet är känd för den snabba förbättringen av mikroskopisk teknik. Nya konstruktioner av mikroskop skapades, och tack vare uppfinningen av immersionslinser (vattennedsänkning började användas från 1850, oljedoppning - från 1878) ökade upplösningen för optiska instrument tio gånger. Parallellt med förbättringen av mikroskopet utvecklades också tekniken att förbereda mikroskopiska preparat.
Om tidigare föremål som undersöks i mikroskop omedelbart efter deras isolering från växter eller djur utan någon preliminär förberedelse, började de nu tillgripa olika metoder för att bearbeta dem, vilket gjorde det möjligt att bevara strukturen hos biologiska föremål. Olika metoder för materialfixering har föreslagits. Kromsyra, pikrinsyra, osmisk, ättiksyra och andra syror, såväl som blandningar av dessa, har använts som fixeringsmedel. Ett enkelt och i många fall oumbärligt fixeringsmedel - formalin - användes första gången för att fixera biologiska föremål 1893.
Tillverkning av läkemedel, lämplig för undersökning i genomsläppt ljus, blev möjlig efter utvecklingen av metoder för att hälla bitar i täta medier, vilket gjorde det lättare att få tunna sektioner. Uppfinningen av speciella strukturer för skärning - mikrotomer - i laboratoriet av J. Purkins förbättrade avsevärt tekniken för att göra histologiska preparat. I Ryssland konstruerades den första mikrotomen av Kiev-histologen P.I. Peremezhko. För att förbättra kontrasten i strukturerna började sektionerna färgas med olika färgämnen. Karmin var det första histologiska färgämnet som färgade cellkärnor och användes flitigt (med början 1858). Ett annat nukleärt färgämne - hematoxylin - har använts sedan 1865, men under lång tid utvärderades dess egenskaper inte helt. Redan under andra hälften av 1800-talet användes anilinfärgämnen, en metod utvecklades för impregnering av vävnader med silvernitrat (K. Golgi, 1873) och färgning av nervvävnad med metylenblått (A.S. Dogel, A.E. Smirnov, 1887).
Tack vare fixering biologiskt material och genom att erhålla de tunnaste färgade sektionerna från det, hade forskare från det sena 1800-talet möjlighet att tränga in mycket djupare in i hemligheterna med strukturen av vävnader och celler, på grundval av vilka ett antal av de största upptäckterna gjordes. Så 1833 upptäckte R. Brown en permanent komponent i cellen - kärnan. År 1861 godkände M. Schultze synen på cellen som "en klump av protoplasma med en kärna liggande inuti den." Main beståndsdelar celler började räkna kärnan och cytoplasman. På 70-talet av XIX-talet upptäckte en grupp forskare samtidigt och oberoende en indirekt metod för celldelning - karyokinesis eller mitos. I verk av I.D. Chistyakov (1874), O. Buchli (1875), E. Strasburger (1875), W. Meisel (1875), P.I. Peremezhko (1878), V. Schleicher (1878), V. Flemming (1879) och andra beskrev och illustrerade alla stadier av indirekt celldelning. Denna upptäckt hade stor betydelse att utveckla kunskap om cellen. Det fungerade också som grund för en djupare studie av en så viktig biologisk process som befruktning. Studiet av mitos och befruktning väckte särskild uppmärksamhet av forskare till cellkärnan och klargörande av dess betydelse i processen att överföra ärftliga egenskaper. År 1884 lade O. Gertwig och E. Strasburger oberoende hypotesen fram att kromatin är ärftlighetens materiella bärare.
Objektet för forskarnas uppmärksamhet är kromosomer. Tillsammans med studien av cellkärnan underkastades cytoplasman också en grundlig analys.
Framsteg inom mikroskopisk teknik har lett till öppning av organeller i cytoplasman- dess konstanta och högt differentierade element, som har en viss struktur och utför vitala funktioner för cellen. Åren 1875-76. den tyske biologen O. Hertwig och den belgiske vetenskapsmannen Van Beneden upptäckte cellcentret, eller centrosomen; och 1898 av den italienska vetenskapsmannen K. Golgi - den intracellulära retikulära apparaten (Golgi-komplexet). År 1897 beskrev K. Benda - i djurceller, och 1904 - F. Mewes - i växtceller kondrisomer, som senare blev kända som mitokondrier.
Således, i slutet av 1800-talet, på grundval av den framgångsrika utveckling av mikroskopisk teknik och analys av data om cellens mikroskopiska struktur samlades kolossalt faktamaterial, vilket gjorde det möjligt att identifiera ett antal viktiga mönster i struktur och utveckling av celler och vävnader. Vid den här tiden stod doktrinen om cellen ut i en oberoende biologisk vetenskap - cytologi.
Detta är vetenskapen om livet. För närvarande representerar den helheten av vetenskaperna om levande natur.
Biologin studerar livets alla manifestationer: struktur, funktioner, utveckling och ursprung levande organismer, deras förhållande i naturliga samhällen med miljön och med andra levande organismer.
Sedan människan började inse sin skillnad från djurvärlden började hon studera världen omkring sig.
Till en början berodde hans liv på det. Primitiva människor behövde veta vilka levande organismer som kan ätas, användas som mediciner, för att göra kläder och bostäder, och vilka av dem som är giftiga eller farliga.
Med civilisationens utveckling hade en person råd med en sådan lyx som att göra vetenskap i utbildningssyfte.
Forskning de antika folkens kulturer visade att de hade omfattande kunskaper om växter och djur och använde dem i stor utsträckning i vardagen.
Modern biologi - komplex vetenskapen, som kännetecknas av interpenetration av idéer och metoder från olika biologiska discipliner, såväl som andra vetenskaper - främst fysik, kemi och matematik.
De viktigaste riktningarna för utvecklingen av modern biologi. För närvarande kan tre riktningar inom biologi villkorligt särskiljas.
För det första är det klassisk biologi. Den representeras av naturvetare som studerar mångfalden i livet natur. De observerar och analyserar objektivt allt som händer i vilda djur, studerar levande organismer och klassificerar dem. Det är fel att tro att inom klassisk biologi har alla upptäckter redan gjorts.
Under andra hälften av XX-talet. inte bara många nya arter har beskrivits, utan även stora taxa har upptäckts, upp till kungadömen (Pogonophores) och till och med superriken (Archaebacteria eller Archaea). Dessa upptäckter tvingade forskare att ta en ny titt på helheten utvecklingshistoria levande natur, För sanna naturvetare är naturen ett värde i sig. Varje hörn av vår planet är unik för dem. Därför är de alltid bland dem som akut känner faran för naturen omkring oss och aktivt förespråkar den.
Den andra riktningen är evolutionsbiologin.
På 1800-talet författaren till teorin naturligt urval Charles Darwin började som en vanlig naturforskare: han samlade, observerade, beskrev, reste och avslöjade vilda djurs hemligheter. Men det huvudsakliga resultatet av hans arbete som gjorde honom till en berömd vetenskapsman var teorin som förklarade organisk mångfald.
För närvarande fortsätter studiet av evolutionen av levande organismer aktivt. Syntesen av genetik och evolutionsteori ledde till skapandet av den så kallade syntetiska evolutionsteorin. Men även nu finns det fortfarande många olösta frågor som evolutionsforskare letar efter svar på.
Skapad i början av 1900-talet. vår enastående biolog Alexander Ivanovich Oparin, den första vetenskaplig teori Livets ursprung var rent teoretiskt. Är för närvarande aktiv experimentella studier av detta problem och tack vare användningen av avancerade fysikaliska och kemiska metoder har redan gjorts viktiga upptäckter och vi kan förvänta oss nya intressanta resultat.
Nya upptäckter gjorde det möjligt att komplettera teorin om antropogenes. Men övergången från djurvärlden till människan är fortfarande ett av biologins största mysterier.
Den tredje riktningen är fysikalisk och kemisk biologi, som studerar strukturen hos levande föremål med hjälp av moderna fysikaliska och kemiska metoder. Detta är ett område inom biologi som utvecklas snabbt, viktigt både teoretiskt och praktiskt. Vi kan med tillförsikt säga att nya upptäckter väntar oss inom fysikalisk och kemisk biologi, vilket gör att vi kan lösa många problem som mänskligheten står inför.
Biologins utveckling som vetenskap. Modern biologi är rotad i antiken och är förknippad med civilisationens utveckling i Medelhavsländerna. Vi känner till namnen på många framstående vetenskapsmän som bidragit till utvecklingen av biologi. Låt oss bara nämna några av dem.
Hippokrates (460 - ca 370 f.Kr.) gav den första ang detaljerad beskrivning människans och djurens struktur, pekade på miljöns och ärftlighetens roll vid uppkomsten av sjukdomar. Han anses vara medicinens grundare.
Aristoteles (384-322 f.Kr.) delade världen in i fyra riken: den livlösa världen av jord, vatten och luft; växtvärlden; djurvärlden och människovärlden. Han beskrev många djur, lade grunden för taxonomi. De fyra biologiska avhandlingar han skrev innehöll nästan all information om djur som var kända vid den tiden. Aristoteles förtjänster är så stora att han anses vara zoologins grundare.
Theophrastus (372-287 f.Kr.) studerade växter. Han beskrev mer än 500 växtarter, gav information om strukturen och reproduktionen av många av dem, introducerade många botaniska termer. Han anses vara botanikens grundare.
Gaius Plinius den äldre (23-79) samlade information om levande organismer som var kända vid den tiden och skrev 37 volymer av Natural History Encyclopedia. Nästan fram till medeltiden var detta uppslagsverk den främsta källan till kunskap om naturen.
Claudius Galen använde sig i stor utsträckning av dissektioner av däggdjur i sin vetenskapliga forskning. Han var den förste som gjorde en jämförande anatomisk beskrivning av människa och apa. Studerade centralt och perifert nervsystem. Vetenskapshistoriker betraktar honom som antikens siste store biolog.
På medeltiden var religionen den dominerande ideologin. Liksom andra vetenskaper hade biologin under denna period ännu inte vuxit fram som ett självständigt område och fanns i den allmänna huvudfåran av religiösa och filosofiska åsikter. Och även om ackumuleringen av kunskap om levande organismer fortsatte, kan man tala om biologi som en vetenskap vid den tiden endast villkorligt.
Renässansen är en övergångsperiod från medeltidens kultur till den moderna tidens kultur. Den tidens grundläggande socioekonomiska omvandlingar åtföljdes av nya upptäckter inom vetenskapen.
Den mest kända forskaren från denna tid, Leonardo da Vinci (1452 - 1519), gav ett visst bidrag till utvecklingen av biologi.
Han studerade fåglarnas flygning, beskrev många växter, sätt att förbinda ben i lederna, hjärtats aktivitet och ögats visuella funktion, likheten mellan mänskliga och djurs ben.
Under andra hälften av XV-talet. naturvetenskapen börjar utvecklas snabbt. Detta underlättades geografiska upptäckter, vilket gjorde det möjligt att avsevärt utöka informationen om djur och växter. Den snabba ackumuleringen av vetenskaplig kunskap om levande organismer ledde till uppdelningen av biologin i separata vetenskaper.
Under XVI-XVII-talen. Botanik och zoologi började utvecklas snabbt.
Uppfinningen av mikroskopet (tidigt 1600-tal) gjorde det möjligt att studera den mikroskopiska strukturen hos växter och djur. Mikroskopiskt små levande organismer, bakterier och protozoer, osynliga för blotta ögat, upptäcktes.
Ett stort bidrag till utvecklingen av biologi gjordes av Carl Linnaeus, som föreslog ett klassificeringssystem för djur och växter,
Karl Maximovich Baer (1792-1876) formulerade i sina verk huvudbestämmelserna i teorin om homologa organ och lagen om germinal likhet, som lade de vetenskapliga grunderna för embryologi.
År 1808, i sin zoologifilosofi, tog Jean-Baptiste Lamarck upp frågan om orsakerna och mekanismerna för evolutionära transformationer och skisserade den första evolutionsteorin i tiden.
Cellteorin spelade en enorm roll i utvecklingen av biologin, som vetenskapligt bekräftade den levande världens enhet och fungerade som en av förutsättningarna för uppkomsten av Charles Darwins evolutionsteori. Zoologen Theodor Ivann (1818-1882) och botanikern Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) anses vara författarna till cellteorin.
På grundval av ett flertal observationer publicerade Charles Darwin 1859 sitt huvudverk "Om arternas uppkomst med hjälp av naturligt urval, eller bevarandet av gynnade raser i kampen för livet", där han formulerade teorins huvudbestämmelser. av evolutionen, föreslog evolutionens mekanismer och sätt för evolutionära transformationer av organismer.
På 1800-talet Tack vare arbetet av Louis Pasteur (1822-1895), Robert Koch (1843-1910), Ilya Ilyich Mechnikov, tog mikrobiologin form som en oberoende vetenskap.
1900-talet började med återupptäckten av Gregor Mendels lagar, vilket markerade början på utvecklingen av genetik som vetenskap.
På 40-50-talet av XX-talet. inom biologi började idéerna och metoderna inom fysik, kemi, matematik, kybernetik och andra vetenskaper användas i stor utsträckning, och mikroorganismer användes som studieobjekt. Som ett resultat av detta växte biofysik, biokemi, molekylärbiologi, strålningsbiologi, bionik etc. fram och utvecklades snabbt som oberoende vetenskaper.Utforskning av rymden bidrog till rymdbiologins födelse och utveckling.
På XX-talet. riktningen för tillämpad forskning - bioteknik. Denna trend kommer utan tvekan att utvecklas snabbt under 2000-talet. Du kommer att lära dig mer om denna riktning i utvecklingen av biologi när du studerar kapitlet "Fundamentals of Breeding and Biotechnology".
För närvarande används biologisk kunskap inom alla områden mänsklig aktivitet: inom industri och lantbruk, medicin och energi.
Ekologisk forskning är oerhört viktig. Vi började äntligen inse att den känsliga balansen som finns på vår lilla planet är lätt att förstöra. Mänskligheten har ställts inför en svår uppgift - bevarandet av biosfären för att upprätthålla förutsättningarna för civilisationens existens och utveckling. Det är omöjligt att lösa det utan biologisk kunskap och specialstudier. Således har biologin för närvarande blivit en verklig produktiv kraft och en rationell vetenskaplig grund för förhållandet mellan människa och natur.
klassisk biologi. Evolutionsbiologi. Fysikalisk och kemisk biologi.
1. Vilka riktningar i biologins utveckling kan du peka ut?
2. Vilka stora vetenskapsmän från antiken gjorde ett betydande bidrag till utvecklingen av biologisk kunskap?
3. Varför var det på medeltiden möjligt att tala om biologi som en vetenskap endast villkorligt?
4. Varför modern biologi anses vara en komplex vetenskap?
5. Vilken roll har biologin i det moderna samhället?
6. Förbered ett meddelande om något av följande ämnen:
7. Biologins roll i det moderna samhället.
8. Biologins roll i rymdforskningen.
9. Den biologiska forskningens roll i modern medicin.
10. Rollen för framstående biologer - våra landsmän i utvecklingen av världens biologi.
Hur mycket forskarnas åsikter om mångfalden av levande varelser har förändrats kan demonstreras av exemplet med uppdelningen av levande organismer i kungariken. Tillbaka på 40-talet av XX-talet var alla levande organismer uppdelade i två kungariken: växter och djur. I växtriket ingick även bakterier och svampar. Senare ledde en mer detaljerad studie av organismer till tilldelningen av fyra kungariken: prokaryoter (bakterier), svampar, växter och djur. Detta system ges i skolbiologi.
1959 föreslogs att de levande organismernas värld skulle delas upp i fem riken: prokaryoter, protister (protozoer), svampar, växter och djur.
Detta system ges ofta i biologisk (särskilt översatt) litteratur.
Andra system har utvecklats och fortsätter att utvecklas, inklusive 20 eller fler kungadömen. Till exempel föreslås det att särskilja tre superriken: Prokaryoter, Archaea (Archaebacteria) och Eukaryoter. Varje superrike inkluderar flera kungadömen.
Kamensky A. A. Biologi årskurs 10-11
Inskickad av läsare från webbplatsen
Nätbibliotek med elever och böcker, konturer av lektioner från årskurs 10 Biologi, böcker och läroböcker enligt kalenderplanen planering Biologi årskurs 10
Lektionens innehåll lektionssammanfattning och stödram lektionspresentation interaktiva tekniker som accelererar undervisningsmetoder Öva frågesporter, testa onlineuppgifter och övningar läxverkstäder och träningsfrågor för klassdiskussioner Illustrationer video- och ljudmaterial foton, bilder grafik, tabeller, scheman serier, liknelser, talesätt, korsord, anekdoter, skämt, citat TilläggDet är svårt att föreställa sig idag vetenskaplig verksamhet man utan mikroskop. Mikroskopet används flitigt i de flesta laboratorier inom medicin och biologi, geologi och materialvetenskap.
Resultaten som erhålls med hjälp av ett mikroskop är nödvändiga för att göra en korrekt diagnos och övervaka behandlingsförloppet. Med hjälp av ett mikroskop utvecklas och introduceras nya läkemedel, vetenskapliga upptäckter görs.
Mikroskop- (från grekiskan mikros - small och skopeo - I look), en optisk anordning för att få en förstorad bild av små föremål och deras detaljer som inte är synliga för blotta ögat.
Det mänskliga ögat kan urskilja detaljerna i ett föremål som är minst 0,08 mm från varandra. Med hjälp av ett ljusmikroskop kan du se detaljerna, vars avstånd är upp till 0,2 mikron. Ett elektronmikroskop låter dig få en upplösning på upp till 0,1-0,01 nm.
Uppfinningen av mikroskopet, ett instrument så viktigt för all vetenskap, beror i första hand på inflytandet från optikens utveckling. Vissa optiska egenskaper hos krökta ytor var kända även för Euklid (300 f.Kr.) och Ptolemaios (127-151), men deras förstorande kraft hittades inte praktisk applikation. I detta avseende uppfanns de första glasen av Salvinio deli Arleati i Italien först 1285. På 1500-talet visade Leonardo da Vinci och Maurolico att små föremål bäst studeras med ett förstoringsglas.
Det första mikroskopet skapades först 1595 av Z. Jansen. Uppfinningen bestod i att Zacharius Jansen monterade två konvexa linser inuti ett rör och därigenom lade grunden för skapandet av komplexa mikroskop. Fokusering på föremålet som studerades uppnåddes med ett infällbart rör. Förstoringen av mikroskopet var från 3 till 10 gånger. Och det var ett verkligt genombrott inom mikroskopi! Var och en av hans nästa mikroskop förbättrade han avsevärt.
Under denna period (XVI-talet) började danska, engelska och italienska forskningsinstrument gradvis utvecklas, vilket lade grunden för modern mikroskopi.
Den snabba spridningen och förbättringen av mikroskop började efter att Galileo (G. Galilei), förbättrade det teleskop han designade, började använda det som ett slags mikroskop (1609-1610), vilket ändrade avståndet mellan objektivet och okularet.
Senare, 1624, efter att ha uppnått tillverkningen av kortare fokuslinser, reducerade Galileo avsevärt dimensionerna på sitt mikroskop.
År 1625 föreslog en medlem av den romerska akademin för de vaksamma ("Akudemia dei lincei") I. Faber termen "mikroskop". De första framgångarna i samband med användningen av ett mikroskop i vetenskapliga biologisk forskning, uppnåddes av R. Hooke, som var den första som beskrev växtcellen (cirka 1665). I sin bok "Micrographia" beskrev Hooke mikroskopets struktur.
År 1681 diskuterade Royal Society of London i sitt möte i detalj den märkliga situationen. holländare Leeuwenhoek(A. van Leenwenhoek) beskrev de fantastiska mirakel som han upptäckte med sitt mikroskop i en droppe vatten, i en infusion av peppar, i leran i en flod, i håligheten i sin egen tand. Leeuwenhoek, med hjälp av ett mikroskop, upptäckte och skissade spermier från olika protozoer, detaljer om strukturen av benvävnad (1673-1677).
"Med största häpnad såg jag i droppen hur många små djur som rörde sig snabbt åt alla håll, som en gädda i vattnet. Det minsta av dessa små djur är tusen gånger mindre än ögat på en vuxen lus."
De bästa Leeuwenhoek förstoringsglaset förstorades 270 gånger. Med dem såg han för första gången blodkropparna, blodets rörelse i kapillärkärlen i grodyngelns svans, strimmorna i musklerna. Han öppnade infusoria. För första gången kastade han sig in i en värld av mikroskopiska encelliga alger, där gränsen mellan djur och växt går; där ett djur i rörelse, som en grön växt, har klorofyll och livnär sig genom att absorbera ljus; där växten, fortfarande fäst vid substratet, har förlorat klorofyll och får i sig bakterier. Slutligen såg han till och med bakterier i stor variation. Men på den tiden fanns det naturligtvis fortfarande ingen avlägsen möjlighet att förstå vare sig bakteriernas betydelse för människor, eller innebörden av det gröna ämnet - klorofyll, eller gränsen mellan växt och djur.
öppnad ny värld levande varelser, mer varierande och oändligt mycket mer originell än den värld vi ser.
År 1668 skapade E. Divini, efter att ha fäst en fältlins på okularet, ett okular av modern typ. 1673 introducerade Haveliy en mikrometerskruv och Hertel föreslog att man skulle placera en spegel under mikroskopscenen. Således började mikroskopet att monteras av de huvuddelar som ingår i ett modernt biologiskt mikroskop.
I mitten av 1600-talet newton upptäckte den komplexa sammansättningen av vitt ljus och sönderdelade det med ett prisma. Römer bevisade att ljus färdas med en begränsad hastighet och mätte det. Newton gjorde den berömda hypotesen - fel, som ni vet - att ljus är en ström av flygande partiklar med en sådan extraordinär finhet och frekvens att de tränger igenom transparenta kroppar, som glas genom ögats lins, och, träffa näthinnan med slag, producera fysiologisk känsla Sveta. Huygens var den första som talade om ljusets böljande natur och bevisade hur naturligt det förklarar både lagarna för enkel reflektion och brytning, och lagarna för dubbel brytning i isländsk spar. Huygens och Newtons tankar möttes i skarp kontrast. Således, på XVII-talet. i en skarp tvist uppstod verkligen problemet med ljusets väsen.
Både lösningen på frågan om ljusets väsen och förbättringen av mikroskopet gick långsamt framåt. Tvisten mellan Newtons och Huygens idéer fortsatte i ett sekel. Den berömda Euler anslöt sig till idén om ljusets vågnatur. Men frågan löstes först efter mer än hundra år av Fresnel, en begåvad forskare, som vetenskapen visste.
Vad är skillnaden mellan flödet av fortplantande vågor - idén om Huygens - från flödet av forsande små partiklar - idén om Newton? Två tecken:
1. Efter att ha träffats kan vågorna ömsesidigt förinta om den ena puckeln ligger på den andras dal. Ljus + ljus kombinerat tillsammans kan skapa mörker. Detta fenomen interferens, dessa är Newtons ringar, missförstådda av Newton själv; detta kan inte vara fallet med partikelflöden. Två strömmar av partiklar är alltid en dubbel ström, ett dubbelt ljus.
2. Flödet av partiklar passerar genom hålet direkt, utan att divergera åt sidorna, och flödet av vågor divergerar säkert, försvinner. Detta diffraktion.
Fresnel bevisade teoretiskt att divergensen i alla riktningar är försumbar om vågen är liten, men ändå upptäckte och mätte han denna försumbara diffraktion och bestämde ljusets våglängd utifrån dess storlek. Av de störningsfenomen som är så välkända för optiker som polerar till "en färg", till "två band", mätte han också våglängden - det här är en halv mikron (en halv tusendels millimeter). Och därför blev vågteorin och den exceptionella subtiliteten och skärpan i penetrationen i den levande materiens väsen obestridlig. Sedan dess bekräftar och tillämpar vi alla Fresnels idéer i olika modifieringar. Men även utan att känna till dessa tankar kan man förbättra mikroskopet.
Så var det på 1700-talet, även om händelserna utvecklades mycket långsamt. Nu är det svårt att ens föreställa sig att Galileos första rör, genom vilket han observerade Jupiters värld, och Leeuwenhoeks mikroskop var enkla icke-akromatiska linser.
Ett stort hinder för akromatisering var bristen på en bra flinta. Som ni vet kräver akromatisering två glas: krona och flinta. Det senare är glas, i vilket en av huvuddelarna är tung blyoxid, som har en oproportionerligt stor spridning.
År 1824 gav Salligs enkla praktiska idé, återgiven av det franska företaget Chevalier, en enorm framgång för mikroskopet. Linsen, som tidigare bestod av en enda lins, är uppdelad i delar, den började tillverkas av många akromatiska linser. Således multiplicerades antalet parametrar, möjligheten att korrigera systemfel gavs, och för första gången blev det möjligt att tala om riktigt stora förstoringar - med 500 och till och med 1000 gånger. Gränsen för ultimat syn har flyttats från två till en mikron. Leeuwenhoeks mikroskop är kvar långt efter.
På 70-talet av 1800-talet gick mikroskopins segerrika marsch framåt. Den som sa var Abbe(E. Abbe).
Följande har uppnåtts:
För det första har den begränsande upplösningen flyttats från en halv mikron till en tiondels mikron.
För det andra, i konstruktionen av mikroskopet, istället för grov empiri, har en hög vetenskaplig karaktär införts.
För det tredje, slutligen, visas gränserna för det möjliga med ett mikroskop, och dessa gränser övervinns.
Ett högkvarter för forskare, optiker och miniräknare som arbetar på Zeiss-företaget bildades. Abbes elever presenterade teorin om mikroskopet och om optiska instrument i allmänhet i stora verk. Ett mätsystem har utvecklats som bestämmer kvaliteten på ett mikroskop.
När det visade sig att de befintliga glastyperna inte kunde tillfredsställa vetenskapliga krav, skapades systematiskt nya sorter. Utanför hemligheterna hos Guinans arvtagare - Para-Mantua (arvingarna till Bontan) i Paris och Chance i Birmingham - skapades återigen glassmältningsmetoder, och frågan om praktisk optik utvecklades i en sådan utsträckning att man kan säga: Abbe vann nästan. med arméns optiska utrustning världskrig 1914-1918
Slutligen, med hjälp av grunderna för vågteorin om ljus, visade Abbe tydligt för första gången att varje skärpa i instrumentet har sin egen möjlighetsgräns. Det tunnaste av alla instrument är våglängden. Det är omöjligt att se föremål som är mindre än halva våglängden, säger Abbes diffraktionsteori, och det är omöjligt att få bilder som är mindre än halva våglängden, d.v.s. mindre än 1/4 mikron. Eller med olika knep för nedsänkning, när vi använder media där våglängden är kortare – upp till 0,1 mikron. Vågen begränsar oss. Visserligen är gränserna väldigt små, men ändå är dessa gränser för mänsklig aktivitet.
En optisk fysiker känner när ett föremål en tusendel, tiotusendel, i vissa fall till och med en hundra tusendel av en våglängd förs in i en ljusvågs väg. Själva våglängden mäts av fysiker med en noggrannhet på en tiomiljondels storlek. Är det möjligt att tro att optiker, som gått samman med cytologer, inte kommer att bemästra den hundrade våglängden som står i deras uppgift? Det finns dussintals sätt att komma runt våglängdsgränsen. Du vet en av dessa bypass, den så kallade ultramikroskopimetoden. Om mikroberna som är osynliga i mikroskopet är långt ifrån varandra, kan du belysa dem från sidan med ett starkt ljus. Oavsett hur små de är kommer de att lysa som en stjärna mot en mörk bakgrund. Deras form kan inte bestämmas, man kan bara konstatera deras närvaro, men detta är ofta extremt viktigt. Denna metod används i stor utsträckning inom bakteriologi.
Den engelske optikern J. Sirks (1893) verk lade grunden för interferensmikroskopi. 1903 skapade R. Zsigmondy och N. Siedentopf ett ultramikroskop, 1911 beskrev M. Sagnac det första interferensmikroskopet med två strålar, 1935 föreslog F. Zernicke att man skulle använda faskontrastmetoden för att observera transparenta, svagt ljusspridande föremål i mikroskop. I mitten av XX-talet. elektronmikroskopet uppfanns, 1953 uppfann den finske fysiologen A. Wilska det anoptrala mikroskopet.
M.V. Lomonosov, I.P. Kulibin, L.I. Mandelstam, D.S. Rozhdestvensky, A.A. Lebedev, S.I. Vavilov, V.P. Linnik, D.D. Maksutov och andra.
Litteratur:
D.S. Jul Utvalda skrifter. M.-L., "Science", 1964.
Rozhdestvensky D.S. På frågan om bilden av genomskinliga föremål i ett mikroskop. - Tr. GOI, 1940, v. 14
Sobol S.L. Historien om mikroskopet och mikroskopisk forskning i Ryssland på 1700-talet. 1949.
Clay R.S., Court T.H. Mikroskopets historia. L., 1932; Bradbury S. Utvecklingen av mikroskopet. Oxford, 1967.
