Хоча мікроскоп виглядає як простий циліндр із прикріпленою лінзою, саме завдяки йому ми можемо бачити наявність клітин. Без нього біологія була лише ворожінням. Він робить невидиме видимим. Ось і все.
Історія починається наприкінці XVI ст. Нідерландський оптик Захар Янсен вважається винахідником першого мікроскопа 1595 року. Однак деякі джерела із цим не згодні. Вважається, що концепція збільшувального скла сягає XV століття. Але Янсен об’єднав дві опуклі лінзи. Одна служить збільшення. Інша – для очей. Мабуть, йому допомагав батько. Вставили дві скляні лінзи у слайд. Результат? Збільшення у 10 разів.
Галілей не відставав. До 1609 він розробив свою власну версію. Він використовував опуклі та увігнуті лінзи. Він назвав його “occhiolino”. Саме слово «мікроскоп» з’явилося лише 1645 року. Його створив Демісіано. Воно походить від грецької мови. Micros означає «малий». Skopein означає “бачити”.
Розвиток оптичних технологій
Інструменти не стояли дома. Вони ставали кращими. Швидше. Точніше.
1667 року Роберт Гук додав ще один крок. Систему фокусування. У центрі уваги. Він використовував три формовані скляні лінзи замість двох. Завдяки цьому пристрою він зміг відкрити клітки. Гук був гігантом у цій галузі.
Наприкінці XVII століття Християн Гюйгенс ще більше удосконалив це, і мікроскоп перетворився з інструменту для цікавості на необхідність. Біологи та лікарі використовували його для пошуку патогенів. Вони виявили поділ клітин. Вони ідентифікували бацили, що викликають проказу та туберкульоз. Ці відкриття призвели до створення перших вакцин.
Оптична межа була досягнута на довгий час. Потім настали 1930-ті роки. Німці Ернст Руска та Макс Кнолл винайшли електронний мікроскоп. Він використовує електрони замість світла. Це долає бар’єр роздільної здатності скляних лінз. У 1980-х роках з’явилися скануючі тунельні мікроскопи. Атомно-силові мікроскопи. Цифрові мікроскопи. Функціональність та сама. Технології повністю змінились.
Як насправді працює мікроскоп
Ціль завжди одна. Створити збільшене зображення. Існують різні методи. Ось основні типи, про які вам потрібно знати.
Оптичний мікроскоп
Уявіть камеру. Оптичні мікроскопи використовують об’єктивні лінзи, які з кількох скляних елементів. Проеціюють зображення на окуляр. Виділяють деталі, щоб ваше око могло їх обробити. Нині існує понад десяток типів. Максимальне збільшення складає 2000x. Цього достатньо більшості біологічних зразків.
Електронний мікроскоп
Світло не працює на атомному рівні. Електрони працюють. Електронний мікроскоп висвітлює об’єкт пучком електронів. Взаємодія створює зображення. Ці машини сильні. Найкращі з них можуть збільшувати у 2 мільйони разів. Можна побачити віруси. Можна побачити атоми.
Атомно-силовий мікроскоп
Це мікроскоп близького поля. Він не використовує світло чи електрони. Він використовує фізичний вістря. Вістря стосується поверхні. Воно взаємодіє з атомами об’єкта. Потім програмне забезпечення реконструює 3D-зображення. Дозвіл складає нанометри. Можна відчути текстуру однієї молекули.
Цифровий мікроскоп
Вони дешеві. Вони використовують цифрові камери. Камера передає зображення на екран через USB. Не дивіться через окуляр. Ви дивитеся на екран. Вони портативні. Можна використовувати будь-де. Ідеально підходять для роботи на місці та швидких інспекцій.
Чому мікроскопи всюди
Ви можете подумати, що мікроскопи потрібні лише у лабораторіях. Це негаразд. Вони всюди. Там, де ви бажаєте побачити дрібні деталі, вам потрібен мікроскоп.
У біології вони демонструють нам життя. У медицині діагностують захворювання. У криміналістиці вони знаходять докази. Геологи використовують із вивчення гірських порід. Металурги перевіряють наявність структурних дефектів. Гемологи оглядають алмази на наявність дефектів, які впливають їх вартість. Навіть петрографія залежить від них.
Мікроскопи змінили те, як бачимо реальність. Вони показують, що світ складається із дрібних речей. Менших, ніж ми могли колись уявити. Ми продовжуємо створювати найкращі прозорі лінзи.
