Sejarah penemuan mikroskop

Dalam perkembangan sains, peranan khas dimainkan oleh dua alat yang secara dramatis memperluas had pengetahuan - mikroskop dan teleskop. Sekiranya pada zaman kuno seseorang dapat melihat dunia hanya pada skala yang setanding dengan ukuran tubuhnya sendiri, maka mikroskop berbicara tentang kewujudan dan sifat menakjubkan zarah-zarah terkecil dari zat dan organisma hidup kecil, dan membiarkannya mengambil langkah pertama ke dunia mikro. Teleskop itu mendekatkan bintang-bintang yang jauh, memaksa manusia untuk menyedari tempatnya di Alam Semesta, membuka dunia mega untuk tatapan kita. Mikroskop dan teleskop (lebih tepatnya, teleskop) muncul hampir serentak, pada akhir abad ke-16, tetapi mikroskop dengan cepat beralih dari model primitif pertama ke peranti optik lengkap.

Penemuan alat-alat ini dikaitkan dengan nama tuan Belanda Zachariah Jansen, yang mencadangkan pada tahun 1590 skema untuk teleskop dan mikroskop. Kemudian, peningkatan kedua-dua peranti dilakukan oleh Galileo dan Kepler. Pada tahun 1665, saintis Inggeris R. Hook, menggunakan mikroskop, menemui struktur sel semua haiwan dan tumbuhan, dan sepuluh tahun kemudian, saintis semula jadi Belanda A. Levenguk menemui mikroorganisma.

Setelah 200 tahun, ahli fizik Jerman Abbe, seorang pekerja dan rakan kongsi K. Zeiss, pemilik bengkel optik terkenal, mengembangkan teori mikroskop dan mencipta versi modennya, kemungkinan yang dibatasi bukan oleh kelemahan reka bentuk, tetapi oleh undang-undang asas fizik. Mata manusia dapat mengetahui secara terperinci ukuran sepersepuluh milimeter. Mikroskop optik dapat membesarkannya seribu kali. Menyulitkan sistem lensa tidak akan sukar untuk mencapai peningkatan yang lebih besar, tetapi ini tidak akan menjadikan gambar lebih jelas. Faktanya adalah bahawa bahan secara serentak mempunyai sifat gelombang dan korpuskular. Ini berlaku untuk cahaya, dan sifat gelombang tidak membenarkan anda melihat objek yang dimensinya kurang dari sepersepuluh mikron.

Difraksi adalah ciri gelombang - mereka membongkok di sekitar rintangan yang ukurannya kecil berbanding dengan panjang gelombang. Contohnya, jerami yang melekat keluar dari air tidak menghalang riak merebak, sementara batu besar menahannya. Untuk dapat melihat suatu objek, ia mesti menunda atau memantulkan gelombang cahaya. Panjang gelombang cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia diukur dalam sepersepuluh mikron. Ini bermaksud bahawa bahagian yang lebih kecil hampir tidak akan mempengaruhi penyebaran cahaya, dan oleh itu tidak ada alat optik yang dapat membantu mengesannya.

Walau bagaimanapun, dualitas gelombang zarah tidak hanya membatasi peningkatan mikroskop konvensional, tetapi juga membuka kemungkinan baru untuk mengkaji bahan. Terima kasih kepadanya, adalah mungkin untuk mendapatkan gambar bukan hanya dengan bantuan dari apa yang kita biasa anggap gelombang (cahaya tampak, sinar-x), tetapi juga dengan bantuan apa yang kita anggap sebagai zarah (elektron, neutron). Oleh itu, mikroskop kini dibuat yang menunjukkan objek tidak hanya dalam cahaya biasa, sinar ultraviolet atau inframerah, tetapi juga mikroskop elektron dan ion, pembesarannya seribu kali lebih besar daripada yang optik. Mikroskop sinar-X dan neutron dikembangkan. Kelebihan peranti baru bukan sahaja peningkatan yang lebih besar, tetapi juga pelbagai maklumat yang mereka berikan. Sebagai contoh, mikroskop inframerah memungkinkan untuk mengkaji kristal dan mineral legap, yang ultraviolet sangat diperlukan dalam sains forensik dan penyelidikan biologi, sinar-X akan dapat bersinar melalui sampel yang sangat tebal tanpa pemusnahan, dan yang neutron dapat membezakan bahagian yang terdiri daripada unsur kimia yang berbeza. Peningkatan mikroskop berterusan, dan peranti ini masih akan berfungsi untuk sains.