Od starożytnych czasów ludzie zastanawiali się, czy istnieje świat niewidoczny ludzkim okiem. Prawdopodobnie przez przypadek zauważono, że soczewki potrafią powiększać obraz – pierwsze przekształcenia obrazu wykorzystywano już ponad 2000 lat temu. Był to jednak zaledwie początek niesamowicie barwnej i długiej drogi, której zwieńczeniem było wynalezienie pierwszego mikroskopu. Zapraszamy do lektury historii powstania mikroskopu!
Miano „pierwszej soczewki” przypisuje się wypolerowanemu kryształowi kwarcu stworzonemu 750-710 lat p.n.e. w Kalhu, starożytnym mieście w północnej Mezopotamii. Zapewne ów kamień nie był wykorzystywany jako narzędzie, lecz jako biżuteria. Powstała z niego soczewka ma ogniskową 12-13 cm i dzięki niej można uzyskać 3-krotne powiększenie.
Myśliciele antyczni zaczęli eksperymentować z różnymi przekształceniami obrazu. W V wieku p.n.e. greccy filozofowie opisali zjawisko zniekształcenia obrazu przez kulę wypełnioną wodą, tworząc tym samym zaczątek nauki o światle.
W wyniku kolejnych lat badań i eksperymentów powstał prototyp pierwszych okularów. Rzymski cesarz Neron w I wieku n.e. do oglądania wal gladiatorów używał wklęsłych szmaragdów. Miały za zadanie zniwelować jego krótkowzroczność. Jednak cały czas zastosowanie soczewek było sporadyczne.
Przez kolejne kilkaset lat soczewki nie zostały wykorzystane w żaden przełomowy dla techniki sposób. Perski matematyk Ibn al-Hajsam (965-1040 r.) opisał podstawowe zachowania światła i wytłumaczył proces widzenia. Wyjaśnił on zjawisko brzasku i zmierzchu jako efekt załamania światła, szacując wysokość atmosferę ziemską na 15 km. Jego prace trafiły do Europy w XII wieku i do 1704 (ukazania się Optyki Isaaka Newtona) roku były główną wiedzą o optyce.
Soczewki były wykorzystywane jako lupy do powiększania bliskich rzeczy. Powstały również pierwsze okulary niwelujące wady wzroku. Jednak wykorzystanie jednej soczewki nie dawało dużych efektów i miało niewielkie zastosowanie w nauce.
W roku 1608 niemiecko-holenderski wynalazca Hans Lippershey (1570 - 1619 r.) złożył patent na instrument, który nazwał: „Do widzenia rzeczy z daleka, jakby były w pobliżu”. Była to tuba z dwoma soczewkami w środku. Jedna soczewka pełniła rolę obiektywu, druga zaś okularu. Tym wynalazkiem zbudował podwaliny powstawania pierwszych lornet i teleskopów.
Lipperhey nie był pierwszą osobą, która dostrzegła, że nałożone na siebie dwie soczewki sumują swoje przybliżenie. Jednak dopiero w XVII-wiecznych Niderlandach wiedza ta stała się powszechniejsza i zaczęto wykorzystywać ją do tworzenia nowych wynalazków. W ciągu kilku następnych lat inni wynalazcy udoskonalali opatentowaną przez Lipperheya konstrukcję – konstruując kolejne lornety. Dawały one możliwość powiększania od 5- do 15-krotnego.
Galileusz (1564-1642 r.) w 1624 lub 1625 roku zaprezentował swój mikroskop składający się z trzech soczewek zamkniętych w jednej tubie. Dawały one możliwość 30-krotnego powiększenia obrazu. Niestety zastosowanie 3 soczewek i braku źródła światła sprawiało, że uzyskany obraz był bardzo ciemny i niewyraźny.
Angielski naukowiec Robert Hooke (1635-1703 r.), widząc wady wynalazku Galileusza, ulepszył jego mikroskop. Jego mikroskop przy mniejszym powiększeniu używał 3 soczewek (jak u Galileusza), jednak po ustawieniu pozycji próbki i oświetlenia wyjmował jedną soczewkę, uzyskując większe powieszenie. Tym samym Hooke zbudował urządzenie umożliwiające precyzyjnie oświetlanie badanej próbki.
Mikroskop Hooka miał już wszystkie elementy budowy współczesnego mikroskopu. Były one połączone ze sobą i umożliwiały precyzyjne ustawianie pozycji poszczególnych elementów. Takie urządzenie dało możliwość powiększenia 50-krotnego, zachowując wyraźny obraz dzięki dobremu naświetleniu.
W roku 1665 opublikował pracę o tytule Micrographia, w którym zamieścił szkice rzeczy zaobserwowanych pod swoim mikroskopem. Znalazły się tam między innymi to powiększenia wszy, muchy, oko muchy czy struktura tkanek korka.
Ogromny wpływ na upowszechnienie mikroskopów miały obserwacje holenderskiego naukowca Antoniego van Leeuwenhoeka. Jego poprzednicy konstruowali urządzenia pozwalające uzyskać powiększenia aż do 50-krotnego, natomiast Leeuwenhoek odkrył potencjał naukowy obserwacji mikroświata. Tym samym stał się ojcem nowej dziedziny nauki: mikrobiologii.
W latach 1654-1659 Leeuwenhoek prowadził sklep z płótnami. W tamtym czasie urządzenia powiększające były używane do oceniania autentyczności materiałów. W 1660 roku otrzymał posadę miejskiego urzędnika odpowiadającego za: za clenie wina, badanie autentyczności produktów oraz pomiary geodezyjne. Urządzenia optyczne znacząco ułatwiały pracę tego naukowca. Własne soczewki i skonstruowane przez niego „mikroskopy” powstawały właśnie w tym celu. Łącznie stworzył 500 soczewek i 25 mikroskopów, które ukrywał przed resztą świata. Były one jego przewagą zarówno w biznesie, jak i w świecie nauki.
Pomysł holenderskiego naukowca był kompletnie różny od koncepcji reszty świata nauki. Jego celem było stworzenie możliwie jak najmniejszej i jak najbardziej precyzyjnej soczewki. Dzięki temu światło w bardzo małym stopniu ulegało przyciemnieniu. Czy jedna soczewka wystarczyła do budowy rewolucyjnego mikroskop? Tak – dzięki precyzji ustawienia elementów i bardzo małej odległości od oka. Całe światło trafiające do oka przechodziło przez małą dziurkę z soczewką. Soczewka ta zaś skupiała światło na próbce. Dzięki takiemu rozwiązaniu udało mu się osiągnąć aż 270-krotne powiększenie. Leeuwenhoek nie udostępniał nikomu tego urządzenia, ale sam oddał się obserwowaniu pod mikroskopem wszystkiego, co możliwe. Jako pierwszy człowiek na świecie ujrzał bakterie czy czerwone krwinki. Wysłał ponad 500 listów do Towarzystwa Królewskiego ze szkicami rzeczy, które zaobserwował. Oddelegowani naukowcy osobiście przyjechali sprawdzić, czy to możliwe. Im również nie pokazał urządzenia, jednak pozwolić im spojrzeć przez jego mikroskop. Leeuwenhoek ustawił go za zasłoną, w której dziurze umieścił obiektyw. Od tej pory wszyscy wierzyli w jego odkrycia i przyjmowali kolejne szkice jako fakt.
Przez kolejne 200 lat mikroskopy stanowiły coraz to bardziej doskonałe wersje mikroskopu Hooka. Ich główny problem polegał na braku dobrego oświetlenia. W 1893 roku August Köhler (1866-1948 r.) zrobił krok w stronę rozwiązania tego problemu: opracował zasady oświetlania próbek. Dzięki temu udało się dojść do teoretycznej granicy rozdzielczości mikroskopu optycznego. Powstawały również kolejne techniki obserwacji mikroskopowej, które już w nieznacznym stopniu zwiększały rozdzielczość.
Prawdziwym przełomem było jednak wynalezienie mikroskopu elektronowego w 1931 roku (jeden z jego wynalazców, Ernst Ruska, później został uhonorowany Nagrodą Nobla).
To właśnie mikroskop elektronowy umożliwił obejrzenie obiektu z milionowym powiększeniem, a z czasem, po wprowadzeniu licznych usprawnień, do nawet jednego atomu! Na bazie tych wszystkich osiągnięć powstały coraz bardziej rozbudowane mikroskopy, które w zależności od potrzeb zaczęto wykorzystywać w wielu dziedzinach życia. Dobrym przykładem jest mikroskop biologiczny, który znajduje zastosowanie w laboratoriach np. podczas analizy komórek krwi. Mikroskopy biomedyczne znajdują zastosowanie także w szpitalach i instytucjach badawczych.
Co ciekawe, rozwój nowych technologii umożliwił również stworzenie tzw. mikroskopu cyfrowego bazującego na zwykłym mikroskopie optycznym. W tym wypadku funkcję detektora przejmuje kamera, a obserwator podgląda obraz na monitorze. Mikroskopy cyfrowe wykorzystuje się m.in. podczas badań kontrolujących oraz tworzeniu dokumentacji. Można nimi prowadzić również analizy w 2D i 3D. Tego typu urządzenia spotkamy w badaniach w metrologii powierzchni ziemi, w kryminalistyce, medycynie czy produkcji przemysłowej. Ich cechą szczególną jest to, że można na bieżąco przesyłać obraz z mikroskopu na ekran, by np. prezentować wyniki badań.
Podsumowując, historia ewolucji mikroskopu jest fascynującą i złożoną tematyką. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat budowy i zasady działania mikroskopu, zachęcamy do przeczytania naszego artykułu na ten temat. Dodatkowo, polecamy także nasz artykuł o 5 typach mikroskopów, w którym omawiamy różnorodne rodzaje mikroskopów, takie jak mikroskopy stereoskopowe, mikroskopy konfokalne oraz mikroskopy holograficzne. Zachęcamy do zgłębiania tej fascynującej tematyki i eksplorowania niewidocznych światów za pomocą mikroskopu.
Dziękujemy za przeczytanie naszego artykułu. Byłoby nam bardzo miło, gdybyś zaobserwował nas w Google News. Będziesz na bieżąco z naszymi publikacjami.
Podczas wyboru ubezpieczenia samochodu pierwszym krokiem powinno być ustalenie zakresu, czy wystarczy nam OC czy moze potrzebuje AC, NNW i holowania.
W naszym sklepie oferujemy gotowe do powieszenia obrazy z oprawami. Jeśli chcesz dobrać formę oprawienia samodzielnie, nasz poradnik i filmik instruktażowy przedstawiają różne możliwości, w tym bezramkowe rozwiązania.
W kolorach drzemie ogromna moc, która wpływa na nas każdego dnia. Jedne odzwierciedlają smutek albo ból, inne radość i szczęście, a jeszcze inne – miłość lub nadzieję. Chociaż świat barw rzadko zaprząta nam myśli, przez jego pryzmat oceniamy i poznajemy. Zapraszamy Was do dowiedzenia się czegoś więcej.
Wśród wielu rodzajów mikroskopów, w tym artykule zaprezentujemy 5 ciekawych typów. Dowiesz się, czy „zwykłym” mikroskop optyczny pozwala uzyskać obraz 3D i jakie czynniki na to wpływają. Na końcu zaprezentujemy również nowoczesny mikroskop, który umożliwia obrazowanie w trójwymiarze.
Dowiedz się, jak szybko i łatwo zamontować płótno na krosno malarskie, który zajmie Ci zaledwie 20 minut. Potrzebne narzędzia to młotek, nóż i zszywacz, a my krok po kroku przeprowadzimy Cię przez cały montaż. Z naszymi wskazówkami każdy będzie w stanie samodzielnie zamontować płótno na krosno malarskie.
Makrofotografię zapoczątkował brytyjski przyrodnik F. Percy Smith na początku XX wieku. Szybko zdjęcia naukowe trafiły na ekrany kin, stając się sztuką wizualną. Smith stał się pionierem filmów przyrodniczych, a początki makrofotografii można dopatrywać się w mikrofotografii - granica między nimi jest bardzo subtelna.
Zaprojektowanie mikroskopu było jednym z kluczowych kamieni milowych dla ludzkości, które zapoczątkowały dalsze rewolucje technologiczne. Jednakże, aby to osiągnąć, konstrukcja mikroskopu musiała być szczególna i unikatowa. Jak zbudowany jest mikroskop i co warto o nim wiedzieć?
Zachwycający świat pod mikroskopem kryje wiele fascynujących tajemnic. Nowoczesne technologie pozwalają nam zamienić te obrazy w niepowtarzalne plakaty, doskonałe jako nietypowa ozdoba mieszkania. Odkryj z nami piękno mikroświata na unikalnym fotoobrazie!
