Микроскоп Левенгука

Изобретателями микроскопа можно считать очковых мастеров, сделавших первые зрительные трубы: 3. Янсена, И. Липперсгея и Я. Мециуса. Ведь ранний микроскоп — это та же зрительная труба, только направленная на ближний объект. В 1624 г. свой составной микроскоп — оккиолино («маленький глаз») — из хорошо отшлифованных выпуклой и вогнутой линз создал Галилей. Предположительно оккиолино увеличивал в 20 раз. В 1625 г. друг Галилея Дж. Фабер предложил для этого прибора термин «микроскоп» («микро» — мелкий; «скопео» — смотрю). В 1665 г. А. Левенгук изобрёл микроскопы, увеличивающие в 250-300 раз, и стал первым исследователем микромира.

Антони ван Левенгук
Антони ван Левенгук

От Гука до Левенгука

Лучшие микроскопы первой половины XVII в. увеличивали не более чем в 20 раз. Таков был и микроскоп английского естествоиспытателя Р. Гука, рассмотревшего с его помощью строение коры пробкового дуба и открывшего живые клетки. В 1664 г. Гук издал книгу «Микрография» с гравюрами, изображающими увеличенных насекомых и клеточное строение растений. Под впечатлением от книги Гука голландский торговец Антони ван Левенгук увлёкся изучением микромира и создал микроскопы иной конструкции с 250-300-кратным увеличением.

Зрительная труба. Начало XVII в.
Зрительная труба. Начало XVII в.

Открытие микромира

Левенгук сконструировал более 20 микроскопов, 9 из них сохранились до наших дней и хранятся в разных музеях мира. Левенгук рассматривал в свои микроскопы всё, что попадалось под руку: чешуйки кожи со своей руки, глаз мухи, срез стебля растения, каплю воды. В капле воды Левенгук обнаружил настоящий микрозоосад, скопище одноклеточных организмов: амёб, инфузорий и бактерий. Так человек впервые увидел микромир. Левенгук также исследовал кровь и открыл входящие в её состав красные кровяные тельца — эритроциты. Приборы Левенгука и его открытия подстегнули развитие естественных наук.

Микромир в капле воды
Микромир в капле воды

Естествознание (естественная история) — совокупность знаний о природе. Греческие натурфилософы, изучая природу, не разделяли свои знания на отдельные науки — физику (науку о закономерностях природы, о строении и законах движения материи), химию (науку о веществах), астрономию (науку о Вселенной, звёздах и планетах), географию (науку о Земле), биологию (науку о животных и растениях). Древние изучали природу в целом, и до XVII в. все науки о природе объединялись в единую область знаний — естествознание.

Микро-микроскоп

Микроскоп Левенгука, величиной со спичечный коробок, был совсем не похож на привычный микроскоп — это была крохотная и мощная лупа. Её подносили к глазу, держа за ручку, и через линзу разглядывали объект (препарат), нанизанный на остриё держателя. Линзы в микроскопах Левенгука — это стеклянные шарики размерами от макового зёрнышка до горошины. Линзу-шарик с очень коротким фокусным расстоянием Левенгук помещал в «оправу» из двух бронзовых пластин. Чтобы линза сфокусировала лучи от препарата на сетчатке, глаз приходилось приближать к ней вплотную, что было неудобно. Левенгук сошлифовал одну сторону шарика-линзы, превратив его в плоско-выпуклую линзу и увеличив фокусное расстояние.

Изготовление микроскопа
Изготовление микроскопа. Из куска раскалённого стекла вытягивали нить (1). Кончик стеклянной нити нагревали над пламенем, и на её оплывшем конце нарастал стеклянный шарик-капля (2). Получались заготовки для линз диаметром 2-5 мм на «ножках» (3). В бронзовых пластинах (4) делали отверстия — гнездо под шарик-линзу (5). Линзу зажимали между пластинами «ножкой» вниз (6). Фокусное расстояние шарообразной линзы получалось слишком коротким, и, чтобы изображение рассматриваемого препарата (7) чётко отображалось на сетчатке (8), приходилось приближать глаз вплотную к линзе. Для увеличения фокусного расстояния линзу надо было превратить из двояковыпуклой в плоско-выпуклую. Шарик крепили между пластинами «ножкой» наружу (9) и вместе с пластиной сошлифовывали бок шарика со стороны «ножки» (10). Фокусное расстояние плоско — выпуклой линзы (11) увеличилось, глаз отодвинулся от линзы, а препарат, наоборот, можно было приблизить к линзе.

Развитие идеи

Сферические линзы, подобные шарикам Левенгука, сейчас применяются в волоконно-оптических линиях связи (телефония, Интернет). Оптические микроскопы современного типа появились в середине XVIII в. Как и телескопы, оптические микроскопы фокусируют свет системой линз, увеличивающей угол зрения, под которым мы рассматриваем объект. Современные оптические микроскопы увеличивают в 2000 раз. Оптические микроскопы нужны не только биологам для наблюдения микромира, но и врачам для исследования анализов больного, археологам, обследующим свои находки, всем, кто работает с мелкими объектами: ювелирам, часовщикам, сборщикам микросхем и пр. Физики и химики, изучая мельчайшие частицы материи (атомы), пользуются мощными электронными микроскопами, изобретёнными в середине XX в. и увеличивающими до 2 млн раз.

Современный электронный микроскоп
Современный электронный микроскоп



Поделиться ссылкой