Mikroskopo išradimo istorija

Plėtojant mokslą, ypatingą vaidmenį atliko du įtaisai, smarkiai praplečiantys žinių ribas - mikroskopas ir teleskopas. Jei senovėje žmogus galėjo suvokti pasaulį tik tokiu mastu, kuris yra palyginamas su jo paties kūno dydžiu, tada mikroskopas kalbėjo apie mažiausių materijos dalelių ir mažyčių gyvų organizmų egzistavimą bei nuostabias savybes ir leido jam žengti pirmąjį žingsnį į mikro pasaulį. Teleskopas priartino tolimas žvaigždes, priversdamas žmoniją suvokti savo vietą Visatoje, atvėrė didžiulį pasaulį mūsų žvilgsniui. Mikroskopas ir teleskopas (tiksliau - teleskopas) pasirodė beveik tuo pačiu metu, XVI amžiaus pabaigoje, tačiau mikroskopas greitai perėjo nuo pirmųjų primityvių modelių prie visaverčio optinio prietaiso.

Šių prietaisų išradimas susijęs su olandų meistro Zachariaho Janseno vardu, kuris 1590 m. Pasiūlė teleskopo ir mikroskopo schemą. Tada abiejų įrenginių patobulinimą atliko „Galileo“ ir „Kepler“. 1665 m. Anglų mokslininkas R. Hookas, naudodamas mikroskopą, atrado visų gyvūnų ir augalų ląstelių struktūrą, o po dešimties metų olandų gamtos mokslininkas A. Levengukas atrado mikroorganizmus.

Po 200 metų vokiečių fizikas Abbe, garsiųjų optinių dirbtuvių savininko ir K. Zeiss partneris, sukūrė mikroskopo teoriją ir sukūrė jo modernią versiją, kurios galimybes riboja ne dizaino trūkumai, o pagrindiniai fizikos dėsniai. Žmogaus akis gali išsiaiškinti milimetro dešimtosios detalės dydį. Optinis mikroskopas gali jį padidinti tūkstantį kartų. Sudėtinga objektyvų sistemą, kad būtų padidinta didesnė reikšmė, nebus sunku, tačiau tai nepadarys aiškesnio vaizdo. Faktas yra tas, kad materija vienu metu turi ir bangos, ir korpuskulines savybes. Tai taikoma šviesai, o jos bangų savybės neleidžia pamatyti objektų, kurių matmenys yra mažesni nei dešimtosios mikrono dalys.

Difrakcija būdinga bangoms - jos lenkiasi aplink kliūtis, kurių dydis yra mažas, palyginti su bangos ilgiu. Pavyzdžiui, iš vandens išlindęs šiaudas netrukdo plisti plekšnėms, o didelis akmuo jį sulaiko. Kad galėtų pastebėti objektą, jis turi atitolinti ar atspindėti šviesos bangas. Žmogaus akiai matomas šviesos bangos ilgis matuojamas dešimtosiomis mikronų dalimis. Tai reiškia, kad mažesnės dalys beveik neturės įtakos šviesos sklidimui, todėl joks aptikti nepadės joks optinis įrenginys.

Tačiau bangų ir dalelių dvilypumas ne tik riboja įprastų mikroskopų gausėjimą, bet ir atveria naujas galimybes tyrinėti materiją. Jo dėka vaizdą galite gauti ne tik naudodamiesi tuo, ką esame įpratę vertinti bangomis (matoma šviesa, rentgeno spinduliais), bet ir naudodami tai, ką mes laikome dalelėmis (elektronai, neutronai). Todėl dabar buvo sukurti mikroskopai, rodantys objektus ne tik įprastoje šviesoje, ultravioletiniuose ar infraraudonuosiuose spinduliuose, bet ir elektronų bei jonų mikroskopus, kurių padidinimas yra tūkstantį kartų didesnis nei optinių. Sukurti rentgeno ir neutronų mikroskopai. Naujų prietaisų pranašumas yra ne tik didesnis padidėjimas, bet ir jų teikiamos informacijos įvairovė. Pavyzdžiui, infraraudonieji mikroskopai suteikia galimybę ištirti nepermatomus kristalus ir mineralus, ultravioletiniai yra būtini atliekant teismo medicinos ir biologinius tyrimus, rentgeno spinduliai galėtų spindėti per labai storus mėginius nesunaikindami, o neutronai galėtų atskirti dalis, sudarytas iš skirtingų cheminių elementų. Mikroskopo tobulinimas tęsiasi, ir šis prietaisas vis tiek tarnaus mokslui.