Ce este un microscop pe scurt. Istoria microscopiei

Probabil, fiecare dintre noi, cel puțin o dată în viață, a avut ocazia să lucreze cu un astfel de dispozitiv precum un microscop - unii la școală la o lecție de biologie, iar alții, poate din cauza profesiei lor. Cu ajutorul unui microscop, putem observa cele mai mici organisme vii, particule. Microscopul este un instrument destul de complex și, în plus, are o istorie lungă, care va fi util de știut. Să vedem ce este un microscop?

Definiție

Cuvântul „microscop” provine din două cuvinte grecești „micros” – „mic”, „skopeo” – „priviți”. Adică scopul acestui dispozitiv este de a examina obiecte mici. Daca dai mai mult definiție precisă, atunci un microscop este un instrument optic (cu una sau mai multe lentile) folosit pentru a obține imagini mărite ale anumitor obiecte care nu sunt vizibile cu ochiul liber.

De exemplu, microscoapele folosite în școlile de astăzi sunt capabile să mărească de 300-600 de ori, ceea ce este suficient pentru a vedea celula vieîn detaliu - puteți vedea pereții celulei în sine, vacuola, nucleul acesteia etc. Dar cu toate acestea, a trecut printr-un drum destul de lung de descoperiri, ba chiar de dezamăgiri.

Istoria descoperirii microscopului

Momentul exact al descoperirii microscopului nu a fost încă stabilit, deoarece primele dispozitive pentru observarea obiectelor mici au fost găsite de arheologi în diferite epoci. Arătau ca o lupă obișnuită, adică era o lentilă biconvexă, dând o mărire a imaginii de mai multe ori. Voi preciza că primele lentile nu au fost făcute din sticlă, ci dintr-un fel de piatră transparentă, așa că nu este nevoie să vorbim despre calitatea imaginii.

Ulterior, au fost deja inventate microscoape formate din două lentile. Prima lentilă este lentila, s-a adresat obiectului studiat, iar a doua lentilă este ocularul prin care a privit observatorul. Dar imaginea obiectelor a fost încă puternic distorsionată, din cauza deviațiilor sferice și cromatice puternice - lumina a fost refractă neuniform și, din această cauză, imaginea era neclară și colorată. Dar totuși, chiar și atunci mărirea microscopului a fost de câteva sute de ori, ceea ce este destul de mult.

Sistemul de lentile în microscoape a fost semnificativ complicat abia la începutul secolului al XIX-lea, datorită muncii unor fizicieni precum Amici, Fraunhofer și alții.Un sistem complex constând din lentile convergente și divergente a fost deja utilizat în proiectarea lentilelor. Mai mult, aceste lentile au fost tipuri diferite ochelari care compensează neajunsurile celuilalt.

Microscopul unui om de știință din Olanda, Leeuwenhoek, avea deja o masă cu obiecte, unde erau adăugate toate obiectele studiate și era și un șurub care permitea mișcarea lină a acestei mese. Apoi a fost adăugată o oglindă - pt iluminare mai bună obiecte.

Structura microscopului

Există microscoape simple și compuse. Un microscop simplu este un sistem cu o singură lentilă, la fel ca o lupă obișnuită. Un microscop complex, pe de altă parte, combină două lentile simple.

Un microscop compus, în consecință, oferă o mărire mai mare și, în plus, are o rezoluție mai mare. Prezența acestei abilități (rezolvare) este cea care face posibilă distingerea detaliilor probelor. O imagine mărită, în care detaliile nu pot fi distinse, ne va oferi câteva informații utile.

Microscoapele compuse au circuite în două etape. Un sistem de lentile (obiectiv) este apropiat de obiect - acesta, la rândul său, creează o imagine rezolvată și mărită a obiectului. Apoi, imaginea este deja mărită de un alt sistem de lentile (ocular), este plasată direct, mai aproape de ochiul observatorului. Aceste 2 sisteme de lentile sunt situate la capete opuse ale tubului microscopului.

Microscoape moderne

Microscoapele moderne pot oferi o mărire colosală - de până la 1500-2000 de ori, în timp ce calitatea imaginii va fi excelentă. Microscoapele binoculare sunt, de asemenea, destul de populare, în care imaginea de la o lentilă este împărțită în două, în timp ce o puteți privi cu doi ochi simultan (în două oculare). Acest lucru vă permite să distingeți și mai bine detaliile mici din punct de vedere vizual. Astfel de microscoape sunt de obicei folosite în diverse laboratoare (inclusiv cele medicale) pentru cercetare.

Microscoape electronice

Microscoapele electronice ne ajută să „vedem” imagini ale atomilor individuali. Adevărat, cuvântul „a lua în considerare” este folosit aici relativ, deoarece nu ne uităm direct cu ochii - imaginea obiectului apare ca urmare a celei mai complexe procesări a datelor primite de către computer. Dispozitivul unui microscop (electronic) se bazează pe principii fizice, precum și pe metoda de „simțire” a suprafețelor obiectelor cu cel mai subțire ac, în care vârful are o grosime de doar 1 atom.

Microscoape USB

În prezent, în timpul dezvoltării tehnologiilor digitale, fiecare persoană poate achiziționa un accesoriu de obiectiv pentru camera sa telefon mobilși fotografiați orice obiecte microscopice. Există, de asemenea, microscoape USB foarte puternice care, atunci când sunt conectate la un computer de acasă, vă permit să vizualizați imaginea rezultată pe un monitor. Majoritatea camerelor digitale sunt capabile să facă fotografii macro, cu ajutorul cărora puteți face fotografii celor mai mici obiecte. Și dacă plasați un mic obiectiv convergent în fața obiectivului camerei dvs., puteți obține cu ușurință o mărire a fotografiilor de până la 500x.

Astăzi, noile tehnologii ajută să vedem ceea ce era literalmente inaccesibil cu o sută de ani în urmă. Părți ale microscopului au fost îmbunătățite constant de-a lungul istoriei sale, iar acum vedem microscopul deja în forma sa terminată. Deși, progresul științific nu stă pe loc, iar în viitorul apropiat pot apărea și modele de microscoape și mai avansate.

LA viață obișnuită multe cel puțin o dată, dar ar putea face cunoștință cu un astfel de dispozitiv precum un microscop. De exemplu, cineva lucrează într-un domeniu în care este nevoie de un astfel de dispozitiv, altcineva de la școală de biologie l-a folosit. Cu un microscop, puteți observa cele mai mici particule și organisme.

Un microscop este un instrument destul de complex, are o istorie lungă. Va fi interesant și util pentru fiecare persoană. Mai întâi trebuie să luați în considerare ce este - un microscop.

Definiție

Pe acest momentșcoala folosește microscoape care pot mări de până la 300-600 de ori. Pentru a lua în considerare o celulă vie, acest lucru va fi suficient. Cu ajutorul unui microscop, îi puteți vedea vacuolele, pereții, nucleul. Dar pentru a deveni un dispozitiv atât de puternic, el a parcurs un drum lung de descoperiri și dezamăgiri din partea oamenilor de știință.

Sens

Ce înseamnă cuvântul „microscop”? Este format din două cuvinte grecești: micros, care înseamnă mic și skopeo, care înseamnă privire. Astfel, scopul direct al dispozitivului este de a lua în considerare obiectele mici. Dacă vorbim despre o caracteristică mai precisă, atunci un microscop este un dispozitiv optic care funcționează cu una sau mai multe lentile. Datorită lui, poți obține o imagine a multor obiecte care nu pot fi văzute cu ochiul liber.

Istoria descoperirii microscopului

Ce este un microscop, am luat în considerare deja. Este timpul să vorbim despre istoria descoperirii sale. Data exacta necunoscut. Cert este că arheologii au găsit un dispozitiv pentru vizualizarea obiectelor mici în epoci complet diferite. Pe vremuri, erau doar o lupă obișnuită. La acea vreme, era un dispozitiv biconvex care putea mări un obiect doar de câteva ori. Calitatea imaginii a fost Cel mai mic nivel, întrucât nu erau din sticlă, ci din piatră transparentă.

Dezvoltare

Puțin mai târziu, a apărut un astfel de lucru precum microscoapele. Principiul de funcționare la acea vreme se baza pe utilizarea a două lentile. Prima era o lentilă care trebuia îndreptată către obiectul studiat. Al doilea era un ocular. Un observator se uita la ea. Din cauza abaterilor cromatice, precum și a celor sferice, imaginea rezultată a fost grav deteriorată. Mai mult, imaginea era inexactă, neclară și, de asemenea, pictată în culori greșite. Dar chiar și în acel moment, multiplicitatea dispozitivului a ajuns la câteva sute, ceea ce nu era un indicator slab.

Sensul cuvântului „microscop” a căpătat sens odată cu dezvoltarea sistemului de lentile, care a fost complicat abia la începutul secolului al XIX-lea. La acea vreme, în dispozitivul de lentile era deja instalat un sistem complex, la care s-au adăugat lentile colective și divergente. Au fost create din sticlă specială, care a compensat neajunsurile celuilalt.

Puțin mai târziu, a fost creat un microscop, care a primit o masă cu obiecte. Acolo s-au putut adăuga toate obiectele care ar trebui studiate. La design a fost adăugat și un șurub, care a permis mutarea mesei. Și puțin mai târziu, a apărut o oglindă, care a făcut posibilă iluminarea perfectă a obiectelor. Microscoapele de laborator au în prezent o structură similară. Se arată perfect în funcționare și sunt ajutoare indispensabile.

Structura microscopului

În prezent, există microscoape simple și compuse. Primele funcționează cu un sistem de lentile, exact aceasta este structura pe care a primit-o lupa. În complex sunt combinate două lentile simple. Să vorbim puțin despre ultima opțiune.

Un microscop compus va oferi o mărire mai mare și, de asemenea, are o putere de rezoluție bună. Datorită acesteia, elementele probelor pot fi distinse. De exemplu, o celulă sub un microscop complex va fi descompusă în mod ideal în componentele sale. O imagine mărită în care detaliile nu pot fi distinse, nu Informatii utile nu poartă.

Majoritatea microscoapelor compuse se bazează pe scheme în două etape. O lentilă este aproape aproape de obiect, adică datorită acestuia se creează o imagine mărită. După utilizarea ocularului, adică a unui alt sistem de lentile, imaginea în sine este mărită. El este cel care se află mai aproape de ochiul observatorului. Sistemele de lentile descrise ar trebui să fie amplasate la capete diferite ale tubului dispozitivului.

Microscoape moderne

În ce este un microscop lumea modernă? Acestea sunt dispozitive care pot da o creștere colosală. Ajunge la 2000 de ori. Trebuie remarcat faptul că calitatea imaginii rezultate este pur și simplu perfectă. Cel mai adesea, astfel de microscoape, ale căror fotografii sunt disponibile în articol, sunt folosite în laboratoare pentru a efectua cercetări.

Microscoapele binoculare au câștigat o popularitate imensă, deoarece în ele imaginea este bifurcată, având o singură lentilă. Datorită celor două oculare, puteți privi obiectul cu doi ochi deodată. Și datorită acestui fapt, puteți vedea chiar și cele mai mici detalii.

Tipuri de microscoape

Primul și cel mai vechi microscop a fost cel ușor. Definiția acestui dispozitiv sună astfel: un dispozitiv care vă permite să măriți imaginea și structura lor, care nu poate fi văzută cu ochiul liber. În consecință, acest dispozitiv funcționează cu un set de lentile care pot regla distanța și oglinda. Acesta din urmă este necesar pentru a evidenția obiectul. Destul de des, atunci când nu este posibilă instalarea unei suprafețe de lucru, se poate folosi o sursă de lumină independentă. Esența acestui microscop este de a putea schimba lungimea de undă a spectrului optic, care este vizibil.

Al doilea tip de microscop este unul electronic. Este mult mai complicat decât cel ușor descris mai sus. Acesta din urmă are unele dezavantaje, de exemplu, un astfel de microscop nu va putea vedea celula unui virus sau a oricărui alt organism de dimensiuni mici, deoarece lumina va merge pur și simplu în jurul lui. În acest caz, se folosesc dispozitive electronice. Avand in vedere ca campul sau magnetic face undele luminoase mult mai subtiri, chiar si cele mai mici detalii pot fi vazute. Cel mai adesea, un astfel de dispozitiv este utilizat în biologie.

Al treilea tip este sondarea. Pentru a spune simplu, acest dispozitiv funcționează cu ajutorul unei sonde, care, prin mișcări și vibrații, creează o imagine tridimensională sau bitmap și o transferă pe un computer.

Microscoape electronice

Mulți sunt interesați de întrebarea, ce fel de microscop este? Definiția va fi aceeași cu cea descrisă mai sus. Diferența constă într-un design complet diferit. Datorită unor astfel de microscoape, pot fi văzute imagini ale atomilor. În acest caz, verbul a lua în considerare este folosit în sens figurat, deoarece imaginea nu este obținută cu ajutorul unei lentile. O persoană nu trebuie să se uite în lentilă, toate datele sunt transferate pe un computer. Software-ul însuși procesează informațiile primite. Designul microscopului electronic are altele principii fizice. Pentru cercetare, suprafața obiectelor este străpunsă cu cel mai subțire ac. Vârful său are o dimensiune de doar un atom.

Microscoape USB

Definiția cuvântului „microscop” în vedere generala am revizuit mai sus. Dar trebuie să înveți puțin și despre unul dintre tipurile acestui dispozitiv - tehnologia USB. În acest moment, în lumina dezvoltării datelor digitale, aproape toată lumea poate achiziționa o suprapunere pentru telefonul său. Datorită unui astfel de microscop USB, puteți face foarte puternic și imagini frumoase. Există și microscoape bune de acest tip care se conectează la un computer. Adesea sunt echipate cu o memorie, salvând imaginile rezultate. Multe camere digitale funcționează cu modul macro. Echipamentul profesional vă va permite să faceți o fotografie a celor mai mici obiecte. Dacă instalați o lentilă convergentă în fața obiectivului camerei, puteți obține o mărire a imaginii de până la 500 de ori.

microscop cu raze X

Microscopul cu raze X, a cărui fotografie este în articol, este un dispozitiv care poate examina chiar și cele mai mici obiecte, ale căror dimensiuni sunt lungimea unei unde de raze X. Destul de des, astfel de dispozitive sunt folosite pentru a studia diverse materiale care au un număr atomic mare. În momentul de față, din punct de vedere al rezoluției, aceste dispozitive se află între microscoapele electronice și cele optice. Acum există dispozitive al căror indicator este de 5 nanometri.

Dezvoltarea unui astfel de microscop a avut anterior dificultăți serioase. Din păcate, razele X au o astfel de structură încât este imposibil să le focalizezi cu lentile obișnuite. Chestia este că sunt prea puternic refractate în medii transparente, respectiv, sunt destul de greu de prins. În electrice și campuri magnetice nu există refracție, așa că nici lentilele de acest tip nu pot fi folosite pentru focalizare.

Dispozitiv

Acum, în optica modernă există lentile grozave care au efect de refractie.

Ochiul uman nu poate capta o radiografie. De aceea trebuie să folosești echipamente fotografice sau un convertor care să te ajute să le vezi. Primul microscop comercial cu raze X a fost dezvoltat în anii 1950. La acea vreme, era un microscop de proiecție în care se foloseau plăci fotografice.

În prezent, există două tipuri de microscoape cu raze X. Ele sunt numite „reflexive” și „proiective”. Primul folosește un fenomen care operează în timpul incidenței pășunatului. Acest lucru vă permite să maximizați și să creșteți puterea de penetrare a razelor. Pentru a lucra cu astfel de dispozitive, este necesar să plasați sursa de radiații în spatele obiectului studiat. Apoi raze X va fi iluminat. Datorită acestui fapt, această metodă ne permite să oferim nu numai informații despre structură, ci și despre compoziție chimică obiect.

Camerele de proiecție sunt camere situate la capete opuse. Pe de o parte există o sursă de radiații, iar pe de altă parte o persoană privește.

Cu microscoapele de acest tip, sunt adesea folosite instrumente optice suplimentare. Pentru a obține o mărire maximă, trebuie să plasați obiectul distanta minima de la radiații. Pentru a face acest lucru, este necesar să plasați focalizarea pe fereastra tubului cu raze X. Recent, au fost dezvoltate microscoape care vor folosi plăci Fresnel speciale pentru a maximiza focalizarea imaginii. Astfel de microscoape au primit o rezoluție de până la 30 de nanometri.

Utilizări și beneficii

Microscopul de proiecție a fost folosit în multe domenii ale științei. Este despre cel putin despre medicina, mineralogie, metalurgie. Ce se poate face cu un microscop de proiecție cu raze X? Examinați cu ușurință calitatea straturilor subțiri. Mulțumită acest aparat, puteți crește secțiunile botanice și obiecte biologice cu o grosime de până la 200 de microni. De asemenea, pot fi folosite pentru a analiza pulberile metalice, atât ușoare, cât și grele, prin studierea structurii obiectelor. De regulă, astfel de substanțe sunt opace la razele de lumină și la electroni. De aceea sunt folosite Microscoape cu raze X. Un avantaj important al unor astfel de dispozitive este că pot observa ciclul de viață al unei celule vii nepregătite.

Rezultate

Ce este un microscop, am examinat în acest articol. Fotografiile lui și Descriere completa permite unei persoane să înțeleagă pe deplin această problemă. Trebuie remarcat faptul că acum există un număr mare de tipuri de aceste dispozitive. Prin urmare, este necesar să înțelegeți clar care dintre ele sunt utilizate în ce domenii.

Cel mai popular acum și mai cunoscut este cel luminos. Cert este că este folosit în școli, în laboratoarele de stat, adică în acele organizații în care nu are sens să achiziționeze echipamente mai scumpe.

Costul microscoapelor variază, de asemenea, semnificativ în funcție de specie. De exemplu, optică și digitală vor costa consumatorii cel puțin 2.500 de ruble. Cu toate acestea, astfel de modele au o ușoară creștere, pe deplin în concordanță cu categoria de preț.

Ce este un microscop? Acesta este un produs destul de popular, care este binecunoscut și a fost adesea solicitat în ultima vreme. Datorită lui, puteți lua în considerare celule, viruși, diverse obiecte biologice care sunt necesare pentru îmbunătățirea vieții umane.

Tudupov Ayur

În lucrarea sa, studentul ia în considerare istoria creării microscopului. Și, de asemenea, descrie experiența creării unui microscop simplu acasă.

Descarca:

Previzualizare:

MOU „Școala secundară Mogoytuy nr. 1”

Lucrări de cercetare pe această temă

„Ce este un microscop”

Sectiunea: fizica, tehnologie

Completat de: elevul clasa a II-a Ayur Tudupov

Șef: Baranova I.V.

oraș Mogoytuy

anul 2013

Performanţă

fiind înaintat

elev de clasa a II-a MOU MSOSH Nr. 1 p. Mogoytuy Tudupov Ayur

Titlul lucrării de cercetare

"Ce este un microscop?"

Manager de lucru

Baranova Irina Vladimirovna

Scurtă descriere (temă) a lucrării :

Această lucrare se referă la cercetare experimentalăși poartă un studiu experimental-teoretic.

Direcţie:

Fizică, cercetare aplicată(tehnică).

Scurtă descriere a lucrării de cercetare

Nume "Ce este un microscop?"

Realizat de Tudupov Ayur

Sub conducerea luiBaranova Irina Vladimirovna

Activitatea de cercetare este dedicată studiului:făcând un microscop cu o picătură de apă

De unde a venit interesul dumneavoastră pentru această problemă?Întotdeauna mi-am dorit să am un microscop pentru a vedea lumea invizibilă.

Unde am căutat informații pentru a ne răspunde la întrebări?(indicați sursele)

1. Internet
2. enciclopedii
3. Consultarea profesorilor

Ce ipoteză a fost înaintată?puteți crea un microscop cu propriile mâini dintr-o picătură de apă.

În studiu am folositurmătoarele metode:

Experimente:

1. Experimentul nr. 1 „Crearea unui microscop”.
2. Lucrul cu cărțile.

Concluzii:

1. Acasă, puteți face un microscop simplu din mijloace improvizate.
2. Am învățat din ce este făcut un microscop.
3. Crearea propriului lucru este foarte interesant, mai ales că microscopul este un lucru interesant.

Intenționăm să folosim fotografii pentru a prezenta rezultatele studiului.

Chestionar pentru participanți

Plan de muncă

1. Chestionar al autorului lucrării - pagina 1
2. Cuprins - pagina 2
3. Scurtă descriere a proiectului - pagina 3
4. Introducere - pagina 4
5. Corpul principal - paginile 5 – 10
6. Experiment cu microscop. - pp. 11-14
7. Concluzie - pagina 15
8. Literatură și surse - pagina 16

INTRODUCERE

De la vârstă fragedăîn fiecare zi acasă grădiniţă iar la școală, venind de la plimbare și după toaletă, după jocuri și înainte de masă, aud același lucru: „Nu uita să te speli pe mâini!”. Și așa m-am gândit: „De ce să le spăl atât de des? Sunt chiar curate?" Am întrebat-o pe mama: „De ce trebuie să te speli pe mâini?”. Mama a răspuns: „Pe mâini, precum și pe toate obiectele din jur, există mulți microbi care, dacă intră în gură cu alimente, pot provoca boli”. M-am uitat atent la mâinile mele, dar nu am văzut niciun germen. Și mama a spus că microbii sunt foarte mici și nu pot fi văzuți fără dispozitive speciale de mărire. Apoi m-am înarmat cu o lupă și am început să mă uit la tot ce mă înconjura. Dar tot nu am văzut microbi. Mama mi-a explicat că microbii sunt atât de mici încât pot fi văzuți doar la microscop. Avem microscoape la școală, dar nu poți să le iei acasă și să cauți microbi. Și apoi am decis să-mi fac propriul microscop.

Scopul cercetării mele: Asamblați-vă microscopul.

Obiectivele proiectului:

1. Aflați istoria microscopului.
2. Aflați în ce constau microscoapele și ce pot fi acestea.
3. Încercați să vă construiți propriul microscop și testați-l.

Ipoteza mea : puteți crea un microscop cu propriile mâini acasă dintr-o picătură de apă și mijloace improvizate.

Parte principală

Istoria creării microscopului.

Microscop (din greacă - mic și privire) - un dispozitiv optic pentru obținerea de imagini mărite ale obiectelor invizibile cu ochiul liber.

Este distractiv să privești ceva prin microscop. Nu mai rău jocuri pe calculator si poate chiar mai bine. Dar cine a inventat acest miracol - un microscop?

În urmă cu trei sute cincizeci de ani, în orașul olandez Middelburg locuia un maestru al spectacolului. A lustruit cu răbdare ochelari, a făcut ochelari și i-a vândut oricui avea nevoie. A avut doi copii - doi băieți. Le plăcea foarte mult să urce în atelierul tatălui lor și să se joace cu instrumentele și ochelarii lui, deși acest lucru le era interzis. Și apoi, într-o zi, când tatăl a plecat undeva, băieții și-au făcut drum, ca de obicei, spre bancul lui de lucru - există ceva nou cu care să te distrezi? Pe masă stăteau pahare pregătite pentru pahare, iar în colț zăcea un tub scurt de cupru: din el maestrul urma să decupe inele - un cadru pentru ochelari. Băieții s-au strâns în capetele tubului sticla de ochelari. Băiatul mai mare și-a pus un tub la ochi și s-a uitat la pagina unei cărți deschise care stătea pe masă aici. Spre surprinderea lui, scrisorile au devenit uriașe. Cel mic s-a uitat în telefon și a strigat, uimit: a văzut o virgulă, dar ce virgulă - părea un vierme gras! Băieții au îndreptat tubul spre praful de sticlă rămas după ce sticla a fost lustruită. Și au văzut nu praf, ci o grămadă de boabe de sticlă. Tubul s-a dovedit a fi de-a dreptul magic: a mărit foarte mult toate obiectele. Copiii i-au povestit tatălui lor despre descoperirea lor. Nici măcar nu i-a certat: era atât de surprins de proprietatea extraordinară a țevii. A încercat să facă un alt tub cu aceiași ochelari, lung și extensibil. Noul tub a crescut și mai bine. Acesta a fost primul microscop. A lui

inventat accidental în 1590 de maestrul de ochelari Zakharia Jansen, sau mai bine zis, de copiii săi.

Gânduri similare despre crearea unui dispozitiv de mărire le-au venit la mai mult de un Jansen: noi dispozitive au fost inventate de olandezul Jan Lipershey (de asemenea, un maestru al ochelarilor și totodată din Middelburg) și Jacob Metius. În Anglia a apărut olandezul Cornelius Drebbel, care a inventat un microscop cu două lentile biconvexe. Când zvonurile s-au răspândit în 1609 că ar exista un fel de dispozitiv pentru vizualizarea obiectelor mici în Olanda, Galileo a înțeles ideea generală a designului chiar a doua zi și a făcut un microscop în laboratorul său, iar în 1612 deja a stabilit fabricarea de microscoape. La început, nimeni nu a numit dispozitivul creat microscop, a fost numit conspicillium. Cuvintele familiare „telescop” și „microscop” au fost rostite pentru prima dată în 1614 de către grecul Demiscian.

În 1697, Marea Ambasada a părăsit Moscova din Moscova, care a inclus țarul nostru Petru cel Mare. În Olanda, a auzit că „un anume olandez Leeuwenhoek”, care locuiește în orașul Delft, face acasă dispozitive uimitoare. Cu ajutorul lor, a descoperit mii de animale, mai minunate decât cele mai ciudate animale de peste ocean. Și aceste animale mici „cuibăresc” în apă, în aer și chiar în gura omului. Cunoscând curiozitatea regelui, nu este greu de ghicit că Petru a mers imediat în vizită. Dispozitivele pe care le-a văzut regele erau așa-numitele microscoape simple (era o lupă cu mărire mare). Cu toate acestea, Leeuwenhoek a reușit să atingă o mărire de 300 de ori, iar aceasta a depășit capacitățile celor mai bune microscoape compuse din secolul al XVII-lea, care aveau atât un obiectiv, cât și un ocular.

Multă vreme, secretul „sticlei de purici”, așa cum dispozitivul lui Leeuwenhoek a fost numit disprețuitor de contemporanii invidioși, nu a putut fi dezvăluit. Cum ar putea

se dovedește că în secolul al XVII-lea un om de știință a creat dispozitive care, după unele caracteristici, sunt apropiate de dispozitivele de la începutul secolului al XX-lea? La urma urmei, cu tehnologia de atunci era imposibil să faci un microscop. Leeuwenhoek însuși nu și-a dezvăluit nimănui secretul. Secretul „sticlei de purici” a fost dezvăluit abia după 315 ani, la Institutul Medical de Stat din Novosibirsk din cadrul Departamentului de Biologie Generală și Fundamente ale Geneticii. Secretul trebuia să fie foarte simplu, pentru că Leeuwenhoek pentru Pe termen scurt a reușit să facă multe copii ale microscoapelor sale cu o singură lentilă. Poate nu a lustruit niciodată lentile de mărire? Da, focul a făcut-o pentru el! Dacă luați un fir de sticlă și îl puneți în flacăra unui arzător, la capătul firului va apărea o minge - Leeuwenhoek a fost cel care a servit drept lentilă. Cu cât mingea era mai mică, cu atât se putea obține o creștere mai mare...

În 1697, Petru cel Mare a petrecut aproximativ două ore la Leeuwenhoek - și a privit și a privit. Și deja în 1716, în timpul celei de-a doua călătorii în străinătate, împăratul a achiziționat primele microscoape pentru Kunstkamera. Deci un dispozitiv minunat a apărut în Rusia.

Un microscop poate fi numit un instrument care dezvăluie secrete. Microscoapele arătau diferit în ani diferiți, dar în fiecare an au devenit din ce în ce mai complexe și au început să aibă multe detalii.

Iată cum arăta primul microscop al lui Jansen:

Primul microscop compus mare a fost realizat de fizicianul englez Robert Hooke în secolul al XVII-lea.

Așa arătau microscoapele în secolul al XVIII-lea. Au fost mulți călători în secolul al XVIII-lea. Și aveau nevoie să aibă un microscop de călătorie care să încapă într-un buzunare de geantă sau jachetă. În prima jumătate a secolului al XVIII-lea. utilizare largă a primit așa-numitul microscop „de mână” sau „de buzunar”, proiectat de opticianul englez J. Wilson. Asa aratau:

Din ce este făcut un microscop?

Toate microscoapele constau din următoarele părți:

Parte a unui microscop	Pentru ce este nevoie
ocular	mărește imaginea primită de la obiectiv
obiectiv	oferă o creștere a unui obiect mic
tub	telescop, conectează lentila și ocularul
surub de reglare	ridică și coboară tubul, vă permite să măriți și să micșorați subiectul de studiu
tabel de obiecte	subiectul este plasat pe el.
oglindă	ajută la ghidarea luminii în gaura de pe scenă.

Există, de asemenea, o lumină de fundal și cleme.

Am învățat și ce pot fi microscoapele. În lumea modernă totulmicroscoapepoate fi împărțit:

1. Microscoape educaționale. Se mai numesc și școală sau pentru copii.
2. Microscoape digitale. Sarcina principală a unui microscop digital nu este doar să arate un obiect într-o formă mărită, ci și să facă o fotografie sau să înregistreze un videoclip.
3. Microscoape de laborator. Sarcina principală microscop de laborator efectuează studii de caz în domenii diverseștiință, industrie, medicină.

Construiește-ți propriul microscop

Când am căutat informații despre istoria microscoapelor, am aflat pe unul dintre site-uri că îți poți face propriul microscop dintr-o picătură de apă. Și apoi am decis să încerc să fac un experiment pentru a crea un astfel de microscop. Dintr-o picătură de apă se poate face un mic microscop. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați hârtie groasă, să faceți o gaură în ea cu un ac gros și să puneți cu grijă o picătură de apă pe ea. Microscopul este gata! Aduceți această picătură în ziar - literele au crescut. Cum picătură mai mică, cu atât mărirea este mai mare. În primul microscop, inventat de Leeuwenhoek, totul s-a făcut chiar așa, doar picătura era de sticlă.

Am găsit o carte numită „Primele mele experimente științifice” și am complicat ușor modelul microscopului. Pentru muncă aveam nevoie de:

1. Borcan de sticlă.
2. Hârtie metalizată (folie de copt).
3. Foarfece.
4. Scotch.
5. Ac gros.
6. Plastilină.

Când am adunat toate acestea, am început să creez un model de microscop. Puțin mai jos voi semna treptat toată munca mea. Desigur, aveam nevoie de puțin ajutor de la mama și sora mea.

Ochiul uman este proiectat în așa fel încât să nu poată vedea clar un obiect și detaliile acestuia dacă dimensiunile lui sunt mai mici de 0,1 mm. Dar în natură există diverse microorganisme, celule atât ale țesuturilor vegetale, cât și ale animalelor și multe alte obiecte, ale căror dimensiuni sunt mult mai mici. Pentru a vedea, observa și studia astfel de obiecte, o persoană folosește un dispozitiv optic special numit microscop, care permite de multe sute de ori mărirea imaginii obiectelor care nu sunt vizibile ochiul uman. Însuși numele dispozitivului, format din două cuvinte grecești: mic și uite, vorbește despre scopul său. Deci, un microscop optic este capabil să mărească imaginea unui obiect de 2000 de ori. Dacă obiectul studiat, cum ar fi un virus, este prea mic, și pentru a-l crește microscop optic insuficient stiinta moderna utilizări microscop electronic, care vă permite să măriți obiectul observat de 20000-40000 de ori.

Invenția microscopului este asociată în primul rând cu dezvoltarea opticii. Puterea de mărire a suprafețelor curbe era cunoscută încă din anul 300 î.Hr. e. Euclid și Ptolemeu (127-151), cu toate acestea, aceste proprietăți optice nu și-au găsit aplicație la acel moment. Abia în 1285 italianul Salvinio deli Arleati a inventat primele pahare. Există dovezi că primul dispozitiv de tip microscop a fost creat în Țările de Jos de Z. Jansen în jurul anului 1590. Luând două lentile convexe, le-a montat în interiorul unui tub, datorită tubului retractabil, s-a realizat focalizarea asupra obiectului studiat. Dispozitivul a dat o creștere de zece ori a subiectului, ceea ce a fost o adevărată realizare în domeniul microscopiei. Jansen a realizat mai multe astfel de microscoape, îmbunătățind semnificativ fiecare dispozitiv ulterior.

În 1646, a fost publicată lucrarea lui A. Kircher, în care a descris invenția secolului – cel mai simplu microscop, numit „sticlă de purici”. Lupa a fost introdusă într-o bază de cupru pe care era atașată masa cu obiecte. Obiectul studiat era așezat pe o masă, sub care se afla un concav sau oglindă plată reflectând razele de soare asupra obiectului și luminându-l de jos. Lupa a fost mutată cu un șurub până când imaginea obiectului a devenit distinctă.

Microscoapele compuse realizate din două lentile au apărut la începutul secolului al XVII-lea. Multe fapte indică faptul că inventatorul microscopului compus a fost olandezul K. Drebel, care în slujba Regelui James I al Angliei.Microscopul lui Drebel avea două pahare, unul (obiectiv) era întors spre obiectul studiat, celălalt (ocularul) era întors spre ochiul observatorului. În 1633, fizicianul englez R. Hooke a îmbunătățit microscopul Drebel, completându-l cu o a treia lentilă, numită colectiv. Un astfel de microscop a câștigat o mare popularitate; majoritatea microscoapelor de la sfârșitul secolului al XVII-lea și începutul secolului al XVIII-lea au fost realizate conform schemei sale. Examinând secțiuni subțiri de țesuturi animale și vegetale la microscop, a descoperit Hooke structura celulara organisme.

Iar în 1673-1677 naturalist olandez A. Leeuwenhoek, folosind un microscop, a descoperit o lume imensă necunoscută anterior de microorganisme. De-a lungul anilor, Leeuwenhoek a realizat aproximativ 400 de microscoape simple, care erau mici lentile biconvexe, unele dintre ele cu diametrul mai mic de 1 mm, obtinute dintr-o bila de sticla. Bila în sine a fost lustruită pe o simplă mașină de șlefuit. Unul dintre aceste microscoape, care oferă o mărire de 300 de ori, este depozitat în Utrecht, în muzeul universității. Explorând tot ce i-a atras atenția, Leeuwenhoek a făcut mari descoperiri una după alta. Apropo, creatorul telescopului Galileo, în timp ce a îmbunătățit luneta pe care a creat-o, a descoperit în 1610 că în starea extinsă crește semnificativ. obiecte mici. Schimbând distanța dintre ocular și lentilă, Galileo a folosit tubul ca un fel de microscop. Astăzi nu vă puteți imagina activitate științifică om fără a folosi un microscop. Microscop găsit cea mai largă aplicațieîn laboratoare biologice, medicale, geologice și de știință a materialelor.

Din istoria microscopului

În povestea lui Vasily Shukshin „Microscopul”, tâmplarul din sat Andrey Yerin și-a cumpărat visul de o viață - un microscop - cu salariul soției sale și și-a stabilit ca obiectiv să găsească o modalitate de a extermina toți microbii de pe pământ, deoarece credea sincer că, fără ele, o persoană ar putea trăi mai mult de o sută cincizeci de ani. Și doar o neînțelegere nefericită l-a împiedicat de această cauză nobilă. Pentru oamenii de multe profesii, un microscop este un echipament necesar, fără de care este pur și simplu imposibil să se efectueze multe operațiuni de cercetare și tehnologice. Ei bine, în condiții de „acasă”, acest dispozitiv optic permite tuturor să-și extindă limitele capacităților, analizând „microcosmosul” și explorând locuitorii acestuia.

Primul microscop nu a fost conceput nicidecum de un om de știință profesionist, ci de un „amator”, un comerciant de manufactură Anthony Van Leeuwenhoek, care a trăit în Olanda în secolul al XVII-lea. Acest autodidact iscoditor a fost primul care a privit o picătură de apă printr-un dispozitiv pe care l-a făcut singur și a văzut mii dintre cele mai mici creaturi, pe care le-a numit cuvântul latin animalculus („animale mici”). În timpul vieții sale, Leeuwenhoek a reușit să descrie peste două sute de specii de „animale”, iar studiind secțiuni subțiri de carne, fructe și legume, a descoperit structura celulară a țesutului viu. Pentru serviciile aduse științei, Leeuwenhoek a fost ales membru cu drepturi depline în 1680. Societatea Regală, iar mai târziu a devenit academician al Academiei Franceze de Științe.

Microscoapele lui Leeuwenhoek, din care a făcut personal mai mult de trei sute în viața sa, erau o lentilă sferică mică, de mărimea unui bob de mazăre, introdusă într-un cadru. Microscoapele aveau o masă pentru obiecte, a cărei poziție față de lentilă putea fi reglată cu un șurub, dar aceste instrumente optice nu aveau suport sau trepied - trebuiau ținute în mâini. Din punctul de vedere al opticii de astăzi, instrumentul numit „microscopul lui Levenhoek” nu este un microscop, ci o lupă foarte puternică, deoarece partea sa optică constă dintr-o singură lentilă.

De-a lungul timpului, dispozitivul microscopului a evoluat considerabil, au apărut microscoape de un nou tip, s-au îmbunătățit metodele de cercetare. Cu toate acestea, lucrul cu un microscop amator până în prezent promite multe descoperiri interesante atât pentru adulți, cât și pentru copii.

Dispozitiv de microscop

Un microscop este un instrument optic conceput pentru a studia imaginile mărite ale micro-obiectelor care sunt invizibile cu ochiul liber.

Părți principale microscop luminos(Fig. 1) sunt o lentilă și un ocular închise într-un corp cilindric - un tub. Majoritatea modelelor pentru cercetare biologică, au trei lentile cu distanțe focale diferite și un mecanism rotativ conceput pentru schimbarea lor rapidă - o turelă, numită adesea turelă. Tubul este situat pe partea de sus a unui suport masiv, inclusiv suportul pentru tub. Puțin sub obiectiv (sau turelă cu mai multe obiective) se află o etapă de obiecte, pe care sunt așezate diapozitive cu mostre de testare. Claritatea este reglată folosind un șurub de reglare grosier și fin, care vă permite să schimbați poziția scenei în raport cu obiectivul.

Pentru ca proba studiată să aibă suficientă luminozitate pentru o observare confortabilă, microscoapele sunt echipate cu încă două unități optice (Fig. 2) - un iluminator și un condensator. Iluminatorul creează un flux de lumină care luminează pregătirea pentru test. În microscoapele ușoare clasice, proiectarea iluminatorului (încorporat sau extern) implică o lampă de joasă tensiune cu un filament gros, o lentilă convergentă și o diafragmă care modifică diametrul punctului de lumină de pe probă. Condensatorul, care este o lentilă convergentă, este proiectat pentru a focaliza fasciculele de iluminare asupra eșantionului. Condensatorul are și o diafragmă iris (câmp și deschidere), care controlează intensitatea iluminării.

Când lucrați cu obiecte care transmit lumină (lichide, secțiuni subțiri de plante etc.), acestea sunt iluminate de lumină transmisă - iluminatorul și condensatorul sunt situate sub masa obiectelor. Probele opace trebuie iluminate din față. Pentru a face acest lucru, iluminatorul este plasat deasupra scenei obiectului, iar fasciculele sale sunt direcționate către obiect prin lentilă folosind o oglindă translucidă.

Iluminatorul poate fi pasiv, activ (lampa) sau ambele. Cele mai simple microscoape nu au lămpi pentru iluminarea probelor. Sub masă au o oglindă cu două fețe, în care o parte este plată, iar cealaltă este concavă. În timpul zilei, dacă microscopul este lângă o fereastră, puteți obține o iluminare destul de bună folosind o oglindă concavă. Dacă microscopul se află într-o cameră întunecată, pentru iluminare se utilizează o oglindă plată și un iluminator extern.

Mărirea unui microscop este egală cu produsul dintre mărirea obiectivului și a ocularului. Cu o mărire a ocularului de 10 și o mărire a obiectivului de 40 raportul general mărirea este de 400. În mod obișnuit, un kit de microscop de cercetare include obiective cu o mărire de la 4 la 100. Un set de obiective tipic de microscop pentru cercetarea amatorilor și educațional (x 4, x10 și x 40) oferă o mărire de la 40 la 400.

Rezoluția este o altă caracteristică importantă a unui microscop, care determină calitatea acestuia și claritatea imaginii pe care o formează. Cu cât rezoluția este mai mare, cu atât detaliile mai fine pot fi văzute la mărire mare. În legătură cu rezoluția, se vorbește de mărire „utilă” și „inutilă”. „Util” este mărirea maximă la care sunt furnizate detaliile maxime ale imaginii. Mărirea suplimentară („inutilă”) nu este susținută de rezoluția microscopului și nu dezvăluie noi detalii, dar poate afecta negativ claritatea și contrastul imaginii. Astfel, limita de mărire utilă a unui microscop cu lumină nu este limitată de factorul de mărire global al obiectivului și al ocularului - poate fi făcută arbitrar mare dacă se dorește - ci de calitatea componentelor optice ale microscopului, adică rezolutia.

Microscopul include trei părți funcționale principale:

1. Partea de iluminat
Conceput pentru a crea un flux de lumină care vă permite să iluminați obiectul în așa fel încât părțile ulterioare ale microscopului să își îndeplinească funcțiile cu cea mai mare acuratețe. Partea iluminatoare a unui microscop cu lumină transmisă este situată în spatele obiectului sub obiectiv în microscoapele directe și în fața obiectului deasupra obiectivului în cele inversate.
Partea de iluminare include o sursă de lumină (o lampă și o sursă de alimentare electrică) și un sistem optic-mecanic (colector, condensator, diafragme reglabile în câmp și deschidere / iris).

2. Partea de redare
Conceput pentru a reproduce un obiect în planul imaginii cu calitatea și mărirea imaginii necesare cercetării (adică, pentru a construi o astfel de imagine care reproduce obiectul cât mai exact posibil și în toate detaliile cu rezoluția, mărirea, contrastul și reproducerea culorilor corespunzătoare optica microscopului).
Partea de reproducere asigură prima etapă de mărire și este situată după obiect în planul imaginii microscopului. Partea de reproducere include o lentilă și un sistem optic intermediar.
Microscoapele moderne de ultimă generație se bazează pe sisteme optice de lentile corectate la infinit.
Acest lucru necesită în plus utilizarea așa-numitelor sisteme cu tuburi, care „colectează” fascicule paralele de lumină care ies din obiectiv în planul imaginii al microscopului.

3. Partea de vizualizare
Conceput pentru a obține o imagine reală a unui obiect pe retină, film sau placă, pe ecranul unui televizor sau monitor de computer cu mărire suplimentară (a doua etapă de mărire).

Partea de imagistică este situată între planul de imagine al lentilei și ochii observatorului (cameră, cameră).
Partea imagistică include un atașament vizual monocular, binocular sau trinocular cu un sistem de observare (oculare care funcționează ca o lupă).
În plus, această parte include sisteme de mărire suplimentară (sisteme ale unui angrosist / schimbare de mărire); duze de proiecție, inclusiv duze de discuție pentru doi sau mai mulți observatori; dispozitive de desen; sisteme de analiză și documentare a imaginilor cu elemente de potrivire corespunzătoare (canal foto).

Metode de bază de lucru cu un microscop

Metoda câmpului luminos în lumină transmisă. Potrivit pentru studiul obiectelor transparente cu incluziuni neomogene (secțiuni subțiri de țesuturi vegetale și animale, protozoare în lichide, plăci subțiri lustruite ale unor minerale). Iluminatorul și condensatorul sunt situate sub scenă. Imaginea este formată din lumina care trece printr-un mediu transparent și este absorbită de incluziuni mai dense. Pentru a crește contrastul imaginii, se folosesc adesea coloranți, a căror concentrație este cu atât mai mare, cu atât este mai mare densitatea zonei de probă.

Metoda câmpului luminos în lumină reflectată. Folosit pentru studiul obiectelor opace (metale, minereuri, minerale), precum și a obiectelor din care este imposibil sau nedorit să se preleveze probe pentru prepararea micropreparatelor translucide (bijuterii, opere de artă etc.) Iluminarea vine de sus, de obicei prin o lentilă, care în acest caz joacă și rolul unui condensator.

Metoda de iluminare oblică și metoda câmpului întunecat.Metode pentru examinarea probelor cu contrast foarte scăzut, de exemplu, celule vii practic transparente. Lumina transmisă se aplică probei nu de jos, ci ușor din lateral, din cauza căreia devin vizibile umbrele, care formează incluziuni dense (metoda de iluminare oblică). Prin deplasarea condensatorului în așa fel încât lumina sa directă să nu cadă deloc pe lentilă (proba este apoi iluminată doar de raze oblice la transmisie), un obiect alb poate fi observat în ocularul microscopului pe un negru. fundal (metoda câmpului întunecat). Ambele metode sunt potrivite numai pentru microscoape, al căror design permite condensatorului să se miște în raport cu axa optică a microscopului.

Tipuri de microscoape moderne

Pe lângă microscoapele cu lumină, există și microscoape electronice și atomice, care sunt utilizate în principal pentru cercetarea științifică. Un microscop electronic cu transmisie convențional este similar cu un microscop cu lumină, cu excepția faptului că obiectul este iradiat nu de un flux de lumină, ci de un fascicul de electroni generat de un proiector electronic special. Imaginea rezultată este proiectată pe un ecran fluorescent utilizând un sistem de lentile. Mărirea unui microscop electronic cu transmisie poate ajunge la un milion, totuși, pentru microscoapele cu forță atomică aceasta nu este limita. Microscoapelor atomice, capabile să efectueze cercetări la nivel molecular și chiar atomic, le datorăm multe dintre cele mai recente realizări în domeniile ingineriei genetice, medicinei și fizicii. corp solid, biologie și alte științe.

Microscoapele cu lumină sunt, de asemenea, diferite și pot fi clasificate după mai multe criterii, de exemplu, numărul de unități optice (monoculare/binoculare sau stereo) sau tipul de iluminare (polarizante și fluorescentă, interferență și contrast de fază). Pentru practica amatorilor, este potrivit un microscop simplu monocular cu o mărire maximă de 400x. Dispozitivele mai complexe diferă unele de altele în proiectarea iluminatorului și a condensatorului, sunt speciale și sunt utilizate în domenii înguste ale științei. Stereomicroscoapele se evidențiază ca un tip special, care sunt necesare pentru operațiile microchirurgicale și producția de componente microelectronice și sunt, de asemenea, indispensabile în ingineria genetică.

I. P. Kulibin s-a angajat în fabricarea de instrumente optice la Nijni Novgorod înainte de a pleca în 1769 la Sankt Petersburg. Acolo a fost în 1764-1766. a proiectat independent un telescop oglindă Gregory, un microscop și o mașină electrică bazate pe mostre de instrumente engleze aduse la Nijni Novgorod negustorul Izvolsky. Kulibin însuși a scris despre această lucrare: „Apoi a început să caute experiențe diferite cum să lustruiască ochelarii telescoapelor, cu care a făcut un colos deosebit și prin asta a găsit lustruire. Conform acestei invenții, am făcut două telescoape lungi de trei arshins și un microscop mediocru asamblat din cinci pahare... caută puncte incendiare spre soare și trage la distanță de acele oglinzi și ochelari în puncte incendiare. O măsură prin care ar fi posibil să știm ce fel de concavitate și proeminență pentru ochelari și oglinzi va fi necesară pentru a face matrițe de cupru pentru întoarcerea oglinzilor și a paharelor pe nisip și cu el a făcut un desen din tot acel telescop... Apoi a început să facă experimente, parcă împotriva asta, a pune metalul în proporție; iar când am început să le asemăn în duritate și alb, am turnat oglinzi din aceea după model, am început să le ascut în nisip pe formele convexe care erau deja făcute și deja făcute și am început să fac experimente pe acele oglinzi dăltuite. , în ce fel le-am putut găsi, aceeași lustruire curată, care a durat un timp considerabil. În cele din urmă, am încercat o oglindă lustruită pe o matriță de cupru, frecând-o cu tablă arsă și ulei de lemn. Și așa, odată cu acea experiență, din multe oglinzi făcute, o oglindă mare și o altă oglindă mică urâtă au ieșit în proporție...”. Din fragmentul de mai sus din autobiografia lui Kulibin, se poate observa că cu mintea sa iscoditoare a reușit să determine distanța focală a lentilelor și oglinzilor, să descopere secretul unui aliaj pentru fabricarea unei oglinzi metalice, să inventeze și să construiască o mașină de șlefuit. și lustruirea lentilelor și oglinzilor. Kulibin a realizat un microscop și două telescoape la Nijni Novgorod, din care „Balakhna era vizibilă foarte aproape, deși cu întuneric, dar clar”. Dacă luăm în considerare faptul că orașul industrial Balakhna era situat la 32 km de Nijni Novgorod, atunci mărirea telescoapelor Kulibin a fost foarte mare. Unul dintre biografii lui Kulibin, profesorul A. Ershov, la mijlocul secolului al XIX-lea. a scris că „Numai aceste invenții ar fi suficiente pentru a perpetua numele gloriosului mecanic. Noi spunem invenții, pentru că strunjirea sticlei, realizarea de oglinzi metalice și mecanisme minunate la Nijni Novgorod fără nici un ajutor și model înseamnă a inventa modalități pentru aceste construcții” . În 1768, Nijni Novgorod a fost vizitat de Ecaterina a II-a; i s-au „prezentat” instrumentele lui Kulibin, care, după toate probabilitățile, i-au făcut o impresie pozitivă, de atunci. anul viitor, 1769, dorea să-i revadă, dar deja la Sankt Petersburg. Din păcate, aceste instrumente optice nu s-au păstrat, deși „registrul invențiilor” al lui Kulibin conține o intrare că „sunt stocate acum în Kunstkamera”. Academia de Științe, care a fost publicat în Academic Bulletin, un adaos special din 1769. Din ordinul Ecaterinei a II-a, I.P.Kulibin a fost angajat de Academia de Științe ca mecanic și șef de ateliere academice. În conformitate cu „Condițiile în care Nizhny Novgorod Posad Ivan Kulibin intră în serviciul academic”, îndatoririle sale au inclus: „În primul rând, să aibă supravegherea principală asupra instrumentelor, instalațiilor sanitare, strunjirii, tâmplăriei și asupra camerei în care sunt instrumente optice, termometre. realizate și barometre, astfel încât toate lucrările să fie efectuate cu succes și decent, lăsând observarea directă a camerei instrumentale în mâna Cezarului... până la finalizarea ceasurilor astronomice și de altă natură, telescoape, lunete și alte instrumente, în special fizice, situate la Academia...”. Aceste condiții au fost semnate de Kulibin la 2 ianuarie 1770, dar el a început să lucreze la Academie încă din 1769 și a rămas în acest serviciu mai bine de treizeci de ani. în personal şi documente de birou Kulibin pentru 1770-1777. există un număr mare de „Rapoarte către Comisia Academică” privind fabricarea și repararea telescoapelor (în principal cele cu oglindă - conform schemei Gregory), microscoape și astrolaburi. În „Registrul diverselor invenții mecanice, fizice și optice ale Academiei Imperiale de Științe din Sankt Petersburg, mecanicul Ivan Petrovici Kulibin” există o intrare: „Între timp, am făcut și corectat la Academia de Științe și diverse instrumente optice trimise pentru palatele imperiale, precum: telescoape gregoriene și acromatice, pe care maeștrii de la Academie nu le-au corectat...”. Deja în primele luni ale lucrării sale la Academia de Științe, Kulibin a făcut față cu succes la fabricarea unui prototip de telescop de două picioare și la repararea telescopului gregorian, așa cum demonstrează recenzia academicianului S. Ya. Rumovsky despre l. Kulibin înțelege cu brio toate complexitățile designului instrumentelor optice. În nota sa „Căutați ochelari pentru următorul desen...” el raportează despre o metodă de găsire a focalizării unei oglinzi sferice pentru a determina locația ocularului și, în același timp, oferă un desen însoțit de următorul text: „ ... Un tub cu ochelari de vedere poate fi adus în centrul atenției, refractat dintr-o oglindă mică cu suprafață plană, care nu trebuie să mai fie transformat într-un tub cu un diametru de orb intern a și râs, pentru a nu bloca refracția în razele incidente în ambele oglinzi în apropierea centrelor”. Talentul de design al lui Kulibin este arătat și în nota sa „Pe un tub sau un telescop Herschel”: este adus și apoi, inserând o oglindă mare, priviți prin marginea cercului de suprafață menționat mai sus de sus până la marginea de jos a oglinzii mari în patru locuri în cruce și apoi în a opta cotă, aducând-o astfel încât interiorul țevii să pară egale peste tot.ochelari ale tubului fundamental, inserând un cerc cu o gaură centrală în el, așezați perspectiva țevii lângă oglinda de suprafață în toate direcțiile la fel de ". O idee despre natura muncii lui I.P. Kulibin în atelierele academice este dată și de „Inventarul lucrurilor și uneltelor realizate în camera de scule în depozit”, atașat la dosarul personal al succesorului său, mecanicul Academiei. P. Kesarev, care enumeră „telescopul gregorian de focalizare de 14 inci”, realizat pentru experimentul pe instrucțiunile regretatului profesor D. Euler, un microscop transparent complex ...”, etc. Pentru a îmbunătăți calitatea sculelor produse de atelierul de optică, în 1771 Kulibin a întreprins fabricarea de noi forme de șlefuit, deoarece formele vechi, după cum scria el, „sunt toate uzate și nu este disponibilă o singură pereche de altele adevărate. ." El a informat Comisia Academică, care se ocupă de treburile atelierelor, că intenționează să realizeze „pentru strunjirea și lustruirea oglinzilor și oglinzilor metalice mai multe perechi de forme de diferite dimensiuni, câștigând de la o linie la un inch” dintr-un inch. la un picior, de la un picior la mai multe picioare, adăugându-se mai multe unul pe altul, prin care ar fi posibil să se realizeze microscoape solare și complexe de diferite proporții, lunete de observare, telescoape de diferite dimensiuni și alte telescoape de diverse focalizări". La 30 august 1796, Kulibin scrie o notă „Despre realizarea primei mașini de sticlă” cu sublinierea „Citește mai detaliat”, în care relatează despre proiectul său de construire a unei mașini de șlefuit și lustruit oglinzi și despre posibilitatea utilizării acesteia. pentru a face obiecte de sticlă. În desenele supraviețuitoare ale lui Kulibin, există mai multe desene ale mașinilor concepute de el pentru șlefuirea și lustruirea lentilelor. În nota sa „Despre șlefuirea și lustruirea unei oglinzi curbiline”, Kulibin descrie metodele de lustruire a oglinzilor folosind șmirghel și un tampon de lustruit de cupru roșu: în mânerul polizorului și ajustat pe același vertolug sau pe ca asta, așa cum este descris mai sus, și co-măcinați particulele din centrul unui astfel de lucru care s-ar potrivi exact cu concavul acelei oglinzi. Un exemplu ar fi o oglindă cu un diametru de 6 inci și faceți această particulă de cupru roșu doar un inch sau mai puțin, dar nu faceți mai mult, astfel încât oglinda să fie mai abruptă în centru și când marginile obiectului de lustruit sunt în centrul oglinzii, atunci deja nu va apăsa strâns, pentru care ar trebui să fie din cupru roșu pentru bucăți chiar mai mici de un inch în diametru, iar când este măcinată foarte curat și corect, apoi, după lipirea taftei pe astfel de particule de cupru cu un garnus, lustruiți cu cinnage ".

Ivan Petrovici Kulibin (1735-1818) Mașină pentru șlefuirea și lustruirea lentilelor optice. Desenat manual de I.P. Kulibin

În „Opinia despre oglinzile curbilinie” Kulibin compară complexitatea relativă a procesării oglinzilor sferice și asferice. El ia în considerare în detaliu procesul de fabricație al unei oglinzi concave, de la decuparea discului până la lustruire, inclusiv. Formularea aliajelor pentru fabricarea oglinzilor metalice, metodele de topire și formularea sticlei din silex au atras atenția lui Kulibin. În munca sa, inventatorul se bazează pe experiența și tradițiile acumulate de angajații celui mai vechi atelier academic (atelierul de optică a fost înființat în 1726), unde încă de pe vremea lui Lomonoșov s-a stabilit producția a multor instrumente optice și unde cel mai mult opticii-mecanici experimentați și pricepuți au lucrat, de exemplu, familia Belyaev. Împreună cu I. I. Belyaev, I. P. Kulibin a ridicat munca atelierului de optică la o înălțime mare. Cantitatea și calitatea instrumentelor optice produse de aceasta a crescut semnificativ.Comenzile de lentile și instrumente optice au început să fie adresate atelierului de optică nu doar de către academicieni și profesori ai Academiei de Științe însăși, ci și de către persoane din afară. Desenele lui Kulibin sunt de mare interes. Unul dintre desenele sale prezintă un desen de Kulibin care arată schemele optice ale unui microscop, un polemoscop și o lunetă. Aici, al doilea desen prezintă un interes deosebit, care este o diagramă a unui microscop cu cinci lentile cu o lentilă dublu concavă plasată între colectiv și ocularul cu lentilă dublă. Un astfel de obiectiv ar trebui să mărească puțin imaginea fără a îndepărta ocularul de obiectiv, adică. făcând inutilă prelungirea tubului microscopului dacă acesta este plasat direct între obiectiv și ocular, Kulibin, însă, „a urmărit un alt scop: să compenseze scăderea imaginii cauzată de colectiv. Dacă da, atunci aceasta este ideea lui originală. Obiectivul acestui microscop Kulibin este plano-convex și este întors cu partea sa plată către obiect. Am văzut deja că Köff a folosit pentru prima dată un astfel de obiectiv în microscopul său. Euler a subliniat ulterior utilitatea Această tehnică. Este probabil ca Kulibin să fi venit în mod independent cu această idee, care ulterior, începând cu anii 20-30 ai secolului al XIX-lea, a fost utilizată pe scară largă în microscoapele acromatice". Kulibin nu a fost doar un excelent proiectant de instrumente optice, ci și bine versat în teoria lor. În „Opinia despre oglinzile sferice”, Kulibin scria: „1. Oglinzi sferice, având raze și focare lungi în raționamentul razelor refractate, datorită micșorării diametrului oglinzii și lungimii focarului într-un punct, razele nu pot fi colectate, deoarece în oglindă, deși la un fir de păr de la marginea acestuia va fi sferic, atunci în focalizare va exista atâta falsitate, de câte ori este focalizarea și jumătatea diametrului oglinzii . .. 2. un punct este greu de stabilit. Astfel, Kulibin a avut o înțelegere clară a aberației sferice a unei oglinzi sferice concave. În Opinia sa despre oglinzile curbilinie, el propune să se reducă cantitatea de aberație sferică a unei oglinzi concave, dând acestei oglinzi o formă asferică, datorită căreia „... este mai ușor să se găsească paralelismul între o oglindă mare și cea mică, și punctele de focalizare pe o singură linie vor converge mai convenabil” Notă „Pe sticlă obiectiv” Kulibin compară proprietățile optice ale unui obiectiv telescop cu trei lentile cu o oglindă concavă metalică. În același timp, face o notă în marginile manuscrisului: „Gândiți-vă la asta mai decent”. El implementează acest plan în nota sa din 3 septembrie 1796 „Despre încurajarea lucrării de sticlă:” În comparație cu telescoapele acromatice, în care sticla obiectiv este asamblată din 3 pahare, prin urmare, 6 laturi ale ochelarilor trebuie lustruite și lustruite. , atunci, așa cum ar fi, nu a fost calculat corect, totuși, într-un astfel de set ar trebui să existe o eroare de trei ori mai mare la lustruire decât într-un pahar. În primul caz, unul curbiliniu, deși va avea o eroare de trei ori mai mare decât o sticlă acromatică din cauza incorectei liniei și lustruirii, atunci poate fi chiar egală cu lentila cu trei sticlă a unui telescop acromatic. Aceeași 3 septembrie 1796. În timpul muncii sale la Academia de Științe din Sankt Petersburg, Kulibin a acumulat experiență grozavăîn proiectarea și fabricarea unei game largi de instrumente optice. La sfârşitul anilor '70 ai secolului al XVIII-lea. a creat un felinar cu un reflector de oglindă, care a fost precursorul reflectorului modern. Kulibin a adus până la capăt dezvoltarea proiectului său: nu numai că a creat mai multe proiecte de felinare pentru aplicatii diverse(iluminat stradal, iluminat palate, felinare pentru faruri, vagoane, intreprinderi industriale etc.), dar si a dezvoltat in detaliu tehnologia de fabricare a acestora. În același timp, inventatorul a proiectat și diverse amenajăriși mașini necesare pentru fabricarea felinarelor. De mare importanță în dezvoltarea lucrării lui Kulibin în domeniul proiectării diverselor instrumente optice a fost faptul că a lucrat la Academie într-un moment în care aici se dezvoltau cu succes cercetările în optică tehnică. În perioada 1768-1771. L. Euler a scris și publicat „Scrisori către o prințesă germană...” și o dioptrie fundamentală în trei volume care conține elementele de bază ale teoriei și calculului lentilelor acromatice complexe ale telescoapelor și microscoapelor. Sub îndrumarea directă a lui Kulibin în atelierele de optică și instrumente ale Academiei de Științe din Sankt Petersburg, construirea primului microscop acromatic rusesc din lume a avut loc conform instrucțiunilor lui L. Euler și N. Fuss. Cu toate acestea, o circumstanță provoacă surpriză: nici măcar un raport despre noul microscop nu a apărut în presă. Acest lucru s-a datorat probabil faptului că acest instrument s-a dovedit a nu fi în întregime de succes. Motivul eșecului a constat aparent în dificultatea excepțională a fabricării unui obiectiv acromatic pentru microscop cu trei lentile. Fiecare dintre lentilele acestui obiectiv trebuia să aibă aproximativ 3,5 mm (1/7 inch) în diametru și cu raze de curbură calculate la miimi de inch. În acest caz, grosimea totală a lentilei ar fi trebuit să fie de aproximativ 1,4 mm, iar golurile dintre lentile - aproximativ 0,4 mm. Traducatorul cărții de N. Fuss on limba germana G. S. Klugel a scris în 1778 că „Deci lentile subțiri, care sunt cerute aici, cu greu ar fi putut fi realizate nici măcar de cel mai priceput meșteșugar". Microscop acromatic Fuss În 1784, după moartea lui Euler, primul microscop acromatic din lume a fost proiectat și fabricat la Sankt Petersburg de către academicianul F.T.W. În concluzie, trebuie menționat că activitatea lui Kulibin în domeniul opticii instrumentale a îndeplinit întotdeauna sarcinile prioritare ale dezvoltării științei și tehnologiei ruse și a adus o contribuție demnă la vistieria culturii mondiale, la dezvoltarea metodelor de prelucrare. și șlefuirea lentilelor. Literatură 1. Materiale scrise de mână ale lui I. P. Kulibin în Arhivele Academiei de Științe a URSS. M.-L.: Editura Academiei de Științe a URSS, 1953. 2. Arhiva Academiei Ruse de Științe, f. 296, ol. 1, nr. 515, ill. 1-12; nr. 512, ill. 1-2; nr. 511, ill. 1-1 vol. 3. Lucrările Institutului de Istorie Naturală al Academiei de Științe a URSS. T. 1. M.-L., 1947. 4. Arhiva Academiei Ruse de Științe, f. 296, ol. 1, nr. 517, ill. 1-1 vol. 5.Euler L. Scrisori... scrise unei prințese germane. Partea I. Sankt Petersburg, 1768; Partea a II-a, 1772, Partea a 3-a, 1774. 6. Euler L. Dioptrica. S. Pet, 1769-1771. 7. Gurikov V. A. Istoria opticii aplicate. Moscova: Nauka, 1993. 8. Gurikov V. A. Primul microscop acromatic. Natură. 1981. nr 6.