В развитии науки особую роль сыграли два прибора, резко расширившие пределы познания, — микроскоп и телескоп. Если в древности человек мог воспринимать мир только в масштабах, сравнимых с размерами собственного тела, то микроскоп рассказал о существовании и удивительных свойствах мельчайших частиц вещества и крошечных живых организмов, позволил сделать первый шаг в микромир. Телескоп же приблизил далекие звезды, заставив человечество осознать свое место во Вселенной, открыл нашему взгляду мегамир. Микроскоп и телескоп (точнее сказать, зрительная труба) появились почти одновременно, в конце XVI века, но микроскоп быстрей прошел путь от первых примитивных моделей до полноценного оптического прибора.
Изобретение этих устройств связывают с именем голландского мастера Захарии Янсена, предложившего в 1590 г. схему зрительной трубы и микроскопа. Затем усовершенствованием обоих приборов занимались Галилей и Кеплер. В 1665 г. английский ученый Р. Гук с помощью микроскопа обнаружил клеточное строение всех животных и растений, а десятью годами позже голландский естествоиспытатель А. Левенгук открыл микроорганизмы.
Если Вас помимо истории микроскопа, заинтересовала его покупка, обратите внимание на магазин https://altair.ru/category/mikroskopy/. Выгодные цены и быстрая доставка.
Через 200 лет немецкий физик Аббе, сотрудник и партнер К. Цейсса, владельца знаменитых оптических мастерских, разработал теорию микроскопа и создал его современный вариант, возможности которого ограничены не недостатками конструкции, а фундаментальными законами физики. Человеческий глаз может различить деталь размером в десятую долю миллиметра. Оптический микроскоп способен увеличить ее в тысячу раз. Усложнением системы линз нетрудно было бы добиться и большего увеличения, но это не сделало бы изображение яснее. Дело в том, что материя одновременно обладает и волновыми, и корпускулярными свойствами. Это применимо и к свету, и его волновые свойства не позволяют увидеть предметы, размеры которых меньше десятых долей микрона.
Для волн характерна дифракция — огибание ими препятствий, размер которых невелик по сравнению с длиной волн. К примеру, торчащая из воды соломинка не мешает распространяться ряби, тогда как крупный камень задерживает ее. Чтобы можно было заметить объект, он должен задержать или отразить световые волны. Длина волн видимого человеческим глазом света измеряется десятыми долями микрона. Это значит, что детали меньшего размера почти не окажут влияния на распространение света, и потому никакой оптический прибор не поможет обнаружить их.
Однако корпускулярно-волновой дуализм не только ограничивает увеличение обычных микроскопов, но и открывает новые возможности изучения вещества. Благодаря ему можно получать изображение не только с помощью того, что мы привыкли считать волнами (видимый свет, рентгеновские лучи), но и с помощью того, что мы считаем частицами (электроны, нейтроны). Поэтому сейчас созданы микроскопы, показывающие предметы не только в обычном свете, в ультрафиолетовых или инфракрасных лучах, но и электронные и ионные микроскопы, увеличение которых в тысячу раз больше, чем у оптических. Разработаны рентгеновский и нейтронный микроскопы. Достоинство новых приборов — не только большее увеличение, но и разнообразие информации, которую они дают. К примеру, инфракрасные микроскопы позволяют исследовать непрозрачные кристаллы и минералы, ультрафиолетовые незаменимы в криминалистике и биологических исследованиях, рентгеновские смогли бы без разрушения просвечивать очень толстые образцы, а нейтронные — различать детали, состоящие из разных химических элементов. Совершенствование микроскопа продолжается, и этот прибор еще послужит науке.
Опубликовано 25.09.2018 Обновлено 07.01.2019 Пользователем digrand
Похожие статьи
Похожие статьи