К концу семнадцатого века произошло несколько важных событий не только в совершенствовании микроскопии как средства познания окружающего мира, но также и в целях этого познания.
На заре реставрации королевского дома Стюартов, в лице короля Чарльза II (как будто бы и не было девятнадцати лет протектората семейства Кромвелей), в январе 1665 года, англичанин Роберт Гук (Robert Hooke) -- автор закона, названного его собственным именем (тот самый который звучит «растяжение пропорционально приложенной силе» или как-то так), публикует свой высокоученый и, надо сказать, великолепно иллюстрированный труд «Микрография» (Micrographia) отражающий потрясающе огромный круг интересов Гука.

В этой работе описывается множество различных предметов и явлений, начиная с особенностей и закономерностей отражения и преломления световых лучей в различных средах,

продолжая подробным морфологическим описанием срезов волос, и морфологии искр, получаемых при помощи огнива,

а также некоторых насекомых,

заканчивая снежинками,

кратерами на луне и звездами.

Что интересно, Гук не только описывает микроскопическое устройство, но и проводит параллели между их строением и физическими (физиологическими) свойствами, но эта работа примечательна даже не всеми этими, безо всякого сомнения, достоинствами, а тем, что в этой книге впервые в истории естествознания, описана наименьшая частица, которая может быть названа жизнью - клетка “cellula” и именно в этой книге, она получила свое название, которое осталось за ней по сей день и вероятно, навсегда. Кстати книга чудесно написана, весьма, рекомендую ознакомиться с чудесным старомодным английским и полюбоваться прекрасными гравюрами. Одно интересное наблюдение, строчные буквы “s” и некоторые “th” в использованном шрифте очень напоминают буквы “f” отчего вся книга кажется, немного шепелявой пока не привыкнешь. Как жалко, что у меня нет достаточно времени, чтобы ее прочесть, наверное, займусь этим, когда стану совсем старым пердуном и смогу ходить только под себя.
Однако мы немного отвлеклись. Микроскоп, который использовал Роберт Гук в общем напоминал остальные, обычные для той эпохи микроскопы. К тому моменту микроскоп претерпел несколько конструктивных усовершенствований и намного больше напоминал известный нам сейчас. Микроскоп состоял из раздвижного тубуса, сделанного из дерева или папье-маше, обтянутого тонкой выделки кожей с тиснением. Тубус был снабжен окулярной чашкой, для того чтобы сохранять необходимую дистанцию между глазом и окуляром, на объективе была устроена резьба, которая также позволяла фокусировать микроскоп поворачивая его в держателе, прикрепленным шарнирным соединением, (позволявшим наклонять тубус) к утяжеленной платформе, на которой находилось острие для фиксации исследуемого образца.

И хотя Гук не изобретал свой собственный велосипед микроскоп, тем не менее, он сделал несколько значительных усовершенствований в отношении его оптического аппарата. Так, Гук использовал двояковыпуклую линзу в объективе и две дополнительных плосковыпуклых линзы, расположенных выпуклыми поверхностями друг к другу, одно размещенное в окуляре, а другое -- в тубусе микроскопа. Линзы в тубусе и в окуляре были съемными и линзу в тубусе микроскопа могла быть извлечена для того, чтобы уменьшив сильные сферические и хроматические аберрации изображения (такие искажения изображения, которые возникают в результате неравного преломления лучей света с разной длинной волны, разными участками линзы), рассмотреть мелкие детали. Линзы в тубусе и в окуляре Гук фиксировал и герметизировал воском, а между ними заливал чистую воду.

Увеличение достигалось значительное кратностью - от 30 до 50 раз, лучшее возможное на тот момент аберрации при этом возникали страшные, представление о том, на что было похоже такое изображение можно получить на этой картинке, при этом также нужно учитывать, что прозрачность линз была довольно далека от совершенства.

Для того чтобы преодолеть такие искажения изображения Гук попытался использовать диафрагму, с крохотным отверстием, помещая ее на оптической оси, для того, чтобы ограничить лучи от краевых отделов линзы, пытаясь таким образом увеличить резкость, до какой-то степени это удавалось, но в таком случае, света просто катастрофически не хватало (следует принять во внимание еще и то, что свет использовался не проходящий, а отраженный), но Гук нашел остроумный выход из этого положения -- надо дать дополнительный свет, БОЛЬШЕ СВЕТА!
Для этого, им была изобретена хитроумная система искусственного освещения, которая располагалась на отдельной стойке отдельно от микроскопа и состояла из масляной лампы, свет от которой фокусировался на объекте исследования при помощи сосуда заполненного водой, и плосковыпуклой линзы.

Но, несмотря на все эти ухищрения преодолеть порог пятидесятикратного увеличения так и не удалось. «Да и хватит с него уже славы» -- подумала дама история и продолжила свой неспешный ход.

Другой интересной и концептуально новой идеей была идея бинокулярного микроскопа, впервые пришедшая в голову монаха Ордена Братьев Меньших Капуцинов в 1670 году отца Д’Орлеаня (Cherubin d"Orléans) серьезно занимавшемся изучением оптики, а также физики зрения и патологии аккомодации (фокусировки глаза), на фото ниже модель глазного яблока, авторство над которым, приписывается ему самому

Его стереомикроскоп обладал не только двумя окулярами, но и двумя объективами...

Он мог выглядеть в оригинале примерно, так как этот бинокулярный телескоп из музея истории науки во Флоренции (хотя учитывая конструктивную схожесть, они могли с легкостью быть взаимозаменены)…

Но этот прибор все же можно было назвать стереомикроскопом весьма условно, его также называют псевдоскоп, имея ввиду особенности получаемого изображения. Напомню, что стереоскопическим изображение получается тогда, когда правый и левый глаз отдельно друг от друга, получают свое собственное, но совершенно одинаковое изображение, но в случае с псевдоскопом отца Д’Орлеаня каждый глаз получал не только немного разное изображение, но также и перевернутое снизу вверх и «вывернутое наизнанку», то есть точки поверхности изучаемого предмета располагающиеся ближе к объективу располагались в получаемом оптическом образе дальше, а те которые ближе, в оптическом образе - дальше в итоге это получалась как бы форма для оттиска рассматриваемого предмета. В общем, ввиду всех этих недостатков, этот несомненно прогрессивный, но несвоевременный концепт, был оставлен еще почти на двести лет до тех самых пор, пока профессор Джон Леонард Риделл (John Leonard Riddell) из далеких как во времени, так и в пространстве Соединенных Штатов, в 1850 году, не додумался разместить две трапециевидные призмы позади линз объектива, которые разделяли оптический образ, полученный одним объективом на два совершенно одинаковых изображения для правого и левого глаза. Но, это уже совсем другая история.

Мы уже говорили о научных объединениях, создавшихся в XV-XVII вв. в ряде стран Европы, где передовые ученые того времени, не удовлетворяясь официальной университетской наукой, находившейся под сильным влиянием церкви, вели свободные естественно-научные исследования.

В XVII в. по инициативе Френсиса Бэкона такое объединение возникает в Лондоне. В 1645 г. группа ученых во главе с Робертом Бойлем организует собрания, где ставятся эксперименты и сообщаются результаты новых исследований. Эти собрания принимают регулярный характер. Члены общества, носившего вначале название «Коллегии невидимых», не ограничиваются собственными работами. Они собирают сведения об исследованиях, производимых в других странах, организуют переписку с иностранными учеными. Неясные вначале цели коллегии понемногу начинают оформляться: члены коллегии ставят перед собой задачу распространения естественных наук, борьбу с верой в тайные силы природы путем вскрытия ее истинных законов. Общество избирает своим девизом: Nullius in verba - никому не верить на слово! Деятельность Лондонского научного общества к шестидесятым годам становится настолько обширной, что правительство не может обойти ее молчанием. В 1660 г. король Карл II становится членом объединения, а в 1662 г. законодательным актом оно превращается в Лондонское королевское общество для усовершенствования естественных наук. (The Royal Society of London of Improving Natural Knowledge). Это Королевское общество, как его сокращенно называют с того времени, привлекает корреспондентов, собирает коллекции и во второй половине XVII в. завоевывает признание в качестве мирового научного центра. Каждый ученый конца XVII и начала XVIII вв. считал для себя обязательным сообщить о сделанном открытии в Лондонское королевское общество, чем как бы закреплялся приоритет исследователя.

В 1662 г. «экспериментатором» общества становится Роберт Гук. Являясь одним из активнейших его членов, он в. 1672 г. избирается секретарем Лондонского королевского общества. В 1665 г. Гук издает сочинение - большой том, объемом более 200 страниц, содержащий 38 таблиц с рисунками. Книга Гука называлась «Микрография, или некоторые физиологические описания мельчайших тел, осуществленные посредством увеличительных стекол». В этом своеобразном сочинении впервые отмечается клеточное строение некоторых частей растений; временем выхода этого сочинения Гука приходится датировать первый период в истории учения о клетке.

Роберт Гук - характерная для науки XVII в. фигура. Несомненно гениальный человек, он сделал ряд крупнейших физических открытий (закон деформации упругого тела, теория упругости, волновая теория света и т. д.). Однако Гук не удовлетворяется какой-либо одной областью исследования; его пытливый ум изобретателя стремится расширить рамки познавательных возможностей человека. Гук изобретает ряд физических приборов. Он интересуется телескопом и оптическими приборами и, когда знакомится с привезенным Дреббелем в Англию микроскопом, сразу оценивает возможности, которые открывает для исследователя новый инструмент. Однако первые микроскопы представляли собой слишком несовершенные инструменты, чтобы с их помощью можно было производить научные исследования. Гук берется за реконструкцию микроскопа. В его изобретательных руках микроскоп становится инструментом, позволяющим увидеть много недоступного невооруженному глазу.

Гук не имеет никакого плана исследований при помощи реконструированного им микроскопа, но понимает, что возможности нового инструмента необычайно широки. Он рассматривает в микроскоп самые различные объекты из мертвой и живой природы; описанию этих наблюдений и посвящена «Микрография». Никакой системы в изложении своих наблюдений Гук не соблюдает; при чтении его книги чувствуется, что автор клал под микроскоп все, что попадалось ему на глаза; всякие, не имеющие значения мелочи он описывает с таким же вниманием и серьезностью, как и значительные естественно-научные наблюдения.

Книга Гука, как это было принято тогда, начинается с посвящения королю, далее следует посвящение Лондонскому королевскому обществу и длинное предисловие с рассуждением о значении и методах исследования природы. В нем слышатся отзвуки требований, которые предъявлял к научному исследованию Френсис Бэкон. Гук отдает преимущество «механической, экспериментальной философии» перед «философией рассуждения и спора». В заключительной части предисловия Гук дает описание и изображение своего микроскопа и излагает методику наблюдения с этим новым прибором. Далее Гук описывает свои собственные «Наблюдения», нумеруя их по порядку и не прибегая к какой бы то ни было классификации. Вот для примера некоторые наблюдения Гука:

Наблюдение 1. О кончике острия маленькой иглы.

Наблюдение 3. О тонком батисте или льняной ткани.

Наблюдение 7. О некоторых явлениях в стеклянных каплях.

Наблюдение 8. Об огненных искрах от удара кремнем о сталь.

Наблюдение 12. О песке в моче.

Наблюдение 14. О различных фигурах, образуемых морозом.

Наблюдение 23. О замечательном строении водорослей.

Наблюдение 30. О семенах мака.

Наблюдение 43. О водяных насекомых или комарах.

Наблюдение 49. О муравье.

Наблюдение 53. О блохе.

Все свои «Наблюдения» Гук сопровождает превосходными таблицами. Рисунки выполнены с такой тщательностью и обнаруживают такую точность наблюдений, что некоторые его таблицы (муха, личинка и куколка комара, блоха и т. д.) можно и теперь поместить в соответствующие руководства.

Конечно, сам автор книги никак не предполагал, что среди 54 «наблюдений», изложенных в ней, особую славу принесет ему наблюдение, описанное под № 18 и озаглавленное: «О схематизме или строении пробки и о клетках и порах в некоторых других таких порозных телах».

Стоит отметить, что о «Скрытом Схематизме в тех телах, которые считают однородными, особенно в вещах, отличающихся специфическими чертами, и в их частях таких, как железо, камень, и в однородных частях растения, животного таких, как корень, лист, цветок, мясо, кровь, кость, и т. д.»,- писал Френсис Бэкон (1620) в «Новом органоне» (цит. по изд. Соцэкгиза. 1935, стр. 204). Так как «Новый органон» вышел значительно раньше «Микрографии», надо думать, что именно отсюда заимствует Гук понятие о «схематизме».

Рассматривая под микроскопом тонкие пластинки, вырезанные из пробки, Гук заметил правильно расположенные пустоты или поры, соотношение стенок, которых он сравнивал с сотами. В дальнейшем описании Гук называет открытые им в пробке пустоты «порами», или «клетками». Они, заявляет Гук, напоминают ему маленькие ящички, почему он и счел целесообразным применить термин «клетки». Свое описание Гук сопровождает таблицей. На таблице изображены продольный и поперечный разрезы пробки, послужившей первым объектом, на котором было открыто клеточное строение растительных организмов.

Такое же пористое строение было известно Гуку не только в пробке, т. е. в отмершей растительной ткани. Гук отмечает аналогичную структуру в сердцевине бузины и многих других деревьев, во внутренней мякоти камыша, укропа, моркови, репейника и некоторых травянистых растений.

Мёбиус (М. Moebius, 1937) в своей истории ботаники отмечает, что, приступая к микроскопическому исследованию пробки, Гук, по-видимому, не знал, что пробка - часть растения. Но найдя такое же строение в мякоти бузины, он пришел к выводу о растительной природе пробки.

Он даже смутно подозревает, что дело идет о каком-то общем явлении, но это общее он хочет усмотреть в пористости тел, отличным доказательством которой является, по мнению Гука, сделанное им наблюдение. Растения, на которых Гук увидел клеточное строение, были для него случайными объектами микроскопического исследования. Выпустив «Микрографию», Гук не возвращался более к микроскопическим исследованиям, его интересы обратились в другую сторону. Открытие, сделанное им на пробке и подтвержденное на некоторых живых частях растений, было для Гука лишь случайным эпизодом в период его увлечения новым инструментом. Но это открытие не осталось случайным эпизодом для развития науки и дало толчок для последующих, более систематических наблюдений над строением растений.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Создание микроскопической техники стало необходимостью задолго до XVIII века, с которым связано появление гистологии - науки о строении, развитии и жизнедеятельности тканей. Основной целью гистологии (от греч. histos - «ткань») является наблюдение за эволюцией тканей, а также выяснение взаимодействия клеток одного и различных организмов. Первые представления о тканях формировались макроскопическим путем, то есть на основании изучения трупов. Бездоказательные теоретические обобщения не представляли особой ценности, хотя примитивная микроскопическая техника существовала уже в XVI веке. Действие прибора, собранного из увеличительных стекол, в 1590 году продемонстрировали голландские астрономы братья Ганс и Захарий Янсены. Оптическая труба Галилео Галилея имела 9-кратное увеличение и вначале предназначалась для изучения внутреннего строения предметов. После успешного показа в 1609 году ученый приспособил систему для наблюдения за небесными светилами.

Современный термин «микроскоп» и первое применение прибора связаны с именем английского естествоиспытателя Роберта Гука (1635–1703 годы). Разносторонний ученый, экспериментатор, опередивший Ньютона в догадках о существовании всемирного тяготения, Гук усовершенствовал оптическую систему Галилея, создав микроскоп, увеличивавший в 30 раз. Имея степень магистра искусств Оксфордского университета, ученый изобрел воздушный насос, придумал пружинный привод механизма карманных часов и множество других полезных вещей.

Микроскоп Гука


Активная изобретательская деятельность Гука определялась не только его энергичной натурой, но и являлась частью служебных обязанностей. Пожизненная должность куратора экспериментов Королевского общества, помимо престижа, требовала регулярной демонстрации новых экспериментов, а соответственно - значительных денежных затрат, причем при отсутствии жалованья. Несмотря на нехватку средств, сэр Роберт охотно выполнял свою работу, помогавшую исследованиям, а также создававшую репутацию полезного клиента у мастеров, изготавливавших инструменты.

В 1664 году в Англии свирепствовала чума, но магистр не покинул Лондон, будучи увлечен научными экспериментами. В «Истории Королевского общества» сохранилась запись от 1665 года: «Гук… между прочими вещами показал первый действительный микроскоп и множество открытий, сделанных с его помощью, первую ирисовую диафрагму и целый ряд новых метеорологических приборов». Тогда же вышел в свет классический труд магистра Гука - книга под названием «Микрография, или Физиологическое описание мельчайших тел, исследованных с помощью увеличительных стекол». Сочинение представляло собой рассказ о результатах применения микроскопа в качестве исследовательского инструмента: в ней описано 57 «микроскопических» и 3 «телескопических» опыта. Кроме того, автор открыл клеточное строение тканей, ввел термин «клетка», исследовав ткани растений, насекомых и животных. Превосходные гравюры, сопровождавшие текст, представляли как научную, так и художественную ценность.

Ян Сваммердам


Одним из основоположников микроскопической анатомии считается нидерландский натуралист Ян Сваммердам (1637–1680 годы), написавший сочинения по анатомии насекомых с изображением их строения на различных стадиях развития. Итальянский медик и биолог Марчелло Мальпиги (1628–1694 годы) также внес посильный вклад в становление гистологии. Его заслуга состоит в открытии капиллярного кровообращения, в описании микроскопического строения некоторых видов тканей и органов растений, животных и человека. Именем Мальпиги названы почечные тельца и слой эпидермиса.

Самый мощный микроскоп своего времени в 1673 году создал нидерландский натуралист Антони ван Левенгук (1632–1723 годы). Прибор с 270-кратным увеличением позволял наблюдать и зарисовывать простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты, а также их движение в капиллярах. Столь малые живые организмы, обнаруженные при значительном увеличении, были описаны в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком» (1695). Голландский изобретатель достиг совершенства в шлифовке оптических стекол, что позволило ему изготовить короткофокусные линзы с увеличением, невиданным до того времени. Устройство дополнялось удобными металлическими держателями, конструкции самого Левенгука. Ученый не пожелал остаться искателем-одиночкой, регулярно сообщая результаты своих экспериментов в Лондонское королевское общество. Известно, что в 1673–1723 годах он отправил 375 отчетов, но ни один из них не послужил основой теоретического обобщения и не привел к созданию отдельной дисциплины.

Микроскоп Левенгука


«Никто не сделал так много и настолько хорошо за такое короткое время», - отозвался современник молодого доктора Биша после его похорон. Автор высказывания напрасно обидел французских ученых, но Мари Франсуа Ксавье Биша (1771–1802 годы) за 32 года своей жизни действительно сделал очень многое.

Являясь основоположником патологической анатомии и гистологии, он изучал морфологию и физиологию человеческой ткани без применения микроскопа. Биша назвал более 20 видов тканей, подробно описав их в трудах «Трактат о мембранах и оболочках» (1800) и «Общая анатомия в приложении к физиологии и медицине» (1801). Создание клеточной теории строения организмов, выявившей равенство процессов, происходящих во всех многоклеточных организмах, стало одним из самых великих открытий в естествознании. С трудами Шлейдена и Шванна принято связывать начало микроскопического периода в развитии медико-биологических наук.

Мари Франсуа Ксавье Биша


Чешский естествоиспытатель Ян Эвангелист Пуркине (1787–1869 годы) одним из первых применил клеточную теорию непосредственно к медицине, разглядев нервные клетки в сером веществе головного мозга. В 1837 году ученый сделал еще более ошеломляющее открытие: описав клетки в головном и спинном мозге, он выделил в сером веществе коры мозжечка крупные клетки, а также смог объяснить ритмичную работу сердца наличием волокон проводящей системы этого органа. Клетки мозжечка и сердца в специализированных атласах называются именем Пуркине.

Ян Пуркине


Натуралист из Чехии является создателем классических работ по анатомии, физиологии зрительного восприятия, гистологии и эмбриологии. В 1839 году во Вроцлаве по его инициативе чешские медики объединились в Научное общество, и тогда же был учрежден первый в мире Физиологический институт. Пуркине принадлежит авторство некогда популярного термина «протоплазма» (от греч. plasma - «оформленное»), но в прошлом столетии это понятие утратило актуальность. Сотрудники вроцлавского физиологического института уже в середине XIX века пользовались микротомом - инструментом, предназначенным для получения тонких срезов с кусочков органов или тканей с целью последующей микроскопии. В настоящее время с помощью ультрамикротома биологи получают срезы толщиной до 1000 нм (1 нм = 10 - 9 м) для электронной микроскопии.

Что ни говорите, а микроскоп является одним из важнейших инструментов ученых, одним из главных их оружий в познании окружающего мира. Как появился первый микроскоп, какая история микроскопа от средних веков и до наших дней, какое строение микроскопа и правила работы с ним, ответы на все эти вопросы Вы найдете в нашей статье. Итак, приступим.

История создания микроскопа

Хотя первые увеличительные линзы, на основе которых собственно и работает световой микроскоп, археологи находили еще при раскопках древнего Вавилона, тем не менее, первые микроскопы появились в Средневековье. Что интересно, среди историков нет согласия по поводу того, кто первым изобрел микроскоп. Среди кандидатов на эту почтенную роль такие известные ученые и изобретатели как Галилео Галилей, Христиан Гюйгенс, Роберт Гук и Антонии ван Левенгук.

Стоит также упомянуть итальянского врача Г. Фракосторо, который еще в далеком 1538 году первым предложил совместить несколько линз, чтобы получить больший увеличительный эффект. Это еще не было созданием микроскопа, но стало предтечей его возникновения.

А в 1590 году некто Ханс Ясен, голландский мастер по созданию очков заявил, что его сын – Захарий Ясен – изобрел первый микроскоп, для людей Средневековья такое изобретение было сродни маленькому чуду. Однако, ряд историков сомневается в том, является ли Захарий Ясен истинным изобретателем микроскопа. Дело в том, что в его биографии немало темных пятен, в том числе пятен и на его репутации, так современники обвиняли Захарию в фальшивомонетчестве и краже чужой интеллектуальной собственности. Как бы там ни было, но точно узнать был ли Захарий Ясен изобретателем микроскопа или нет, мы, к сожалению, не можем.

А вот репутация Галилео Галилея в этом плане безупречна. Этого человека мы знаем, прежде всего, как, великого астронома, ученого, гонимого католической церковью за свои убеждения о том, что Земля вращается вокруг , а не наоборот. Среди важных изобретений Галилея – первый телескоп, с помощью которого ученый проник своим взором в космические сферы. Но сфера его интересов не ограничивалась лишь звездами и планетами, ведь микроскоп, это по сути тот же телескоп, но только наоборот. И если с помощью увеличительных линз можно наблюдать за далекими планетами, то почему бы не обратить их мощь в другое направление – изучить то, что находится у нас «под носом». «Почему бы и нет», – наверное, подумал Галилей, и вот, в 1609 году он уже представляет широкой публике в Академии деи Личеи свой первый составной микроскоп, который состоял из выпуклой и вогнутой увеличительных линз.

Старинные микроскопы.

Позднее, спустя 10 лет, голландский изобретатель Корнелиус Дреббель усовершенствовал микроскоп Галилея, добавив в него еще одну выпуклую линзу. Но настоящую революцию в развитии микроскопов совершил Христиан Гюйгенс, голландский физик, механик и астроном. Так он первым создал микроскоп с двухлинзовой системой окуляров, которые регулировались ахроматически. Стоит заметить, что окуляры Гюйгенса применяются и по сей день.

А вот знаменитый английский изобретатель и ученый Роберт Гук навеки вошел в историю науки, не только как создатель собственного оригинального микроскопа, но и как человек, сделавший при его помощи великое научное открытие. Именно он первым увидел через микроскоп органическую клетку, и предположил, что все живые организмы состоят из клеток, этих мельчайших единиц живой материи. Результаты своих наблюдений Роберт Гук опубликовал в своем фундаментальном труде – Микрографии.

Опубликованная в 1665 году Лондонским королевским обществом, эта книга тут же стала научным бестселером тех времен и произвела подлинный фурор в научном сообществе. Еще бы, ведь в ней имелись гравюры с изображением увеличенной в микроскоп , вши, мухи, клетки растения. По сути, этот труд представлял собой удивительное описание возможностей микроскопа.

Интересный факт: термин «клетка» Роберт Гук взял потому, что клетки растений ограниченные стенами напомнили ему монашеские кельи.

Так выглядел микроскоп Робета Гука, изображение из «Микрографии».

И последним выдающимся ученым, который внес свой вклад в развитие микроскопов, был голландец Антонии ван Левенгук. Вдохновленный трудом Роберта Гука, «Микрографией», Левенгук создал свой собственный микроскоп. Микроскоп Левенгука, хотя и обладал лишь одной линзой, но она была чрезвычайно сильной, таким образом, уровень детализации и увеличения у его микроскопа был лучшим на то время. Наблюдая в микроскоп живую природу, Левенгук сделал множество важнейших научных открытий в биологии: он первым увидел эритроциты, описал бактерии, дрожжи, зарисовал сперматозоиды и строение глаз насекомых, открыл и описал многие их формы. Работы Левенгука дали огромный толчок к развитию биологии, и помогли привлечь внимание биологов к микроскопу, сделали его неотъемлемой частью биологических исследований, аж по сей день. Такая в общих чертах история открытия микроскопа.

Виды микроскопов

Далее с развитием науки и техники стали появляться все более совершенные световые микроскопы, на смену первому световому микроскопу, работающему на основе увеличительных линз, пришел микроскоп электронный, а затем и микроскоп лазерный, микроскоп рентгеновский, дающие в разы более лучший увеличительный эффект и детализацию. Как же работают эти микроскопы? Об этом дальше.

Электронный микроскоп

История развития электронного микроскопа началась в 1931 году, когда некто Р. Руденберг получил патент на первый просвечивающий электронный микроскоп. Затем в 40-х годах прошлого века появились растровые электронные микроскопы, достигшие своего технического совершенства уже в 60-е годы прошлого века. Они формировали изображение объекта благодаря последовательному перемещению электронного зонда малого сечения по объекту.

Как работает электронный микроскоп? В основе его работы лежит направленный пучок электронов, ускоренный в электрическом поле и выводящий изображение на специальные магнитные линзы, этот электронный пучок намного меньше длины волн видимого света. Все это дает возможность увеличить мощность электронного микроскопа и его разрешающую способность в 1000-10 000 раз по сравнению с традиционным световым микроскопом. Это главное преимущество электронного микроскопа.

Так выглядит современный электронный микроскоп.

Лазерный микроскоп

Лазерный микроскоп представляет собой усовершенствованную версию электронного микроскопа, в основе его работы лежит лазерный пучок, позволяющий взору ученого наблюдать живые ткани на еще большой глубине.

Рентгеновский микроскоп

Рентгеновские микроскопы используются для исследования очень маленьких объектов, имеющих размеры сопоставимые с размерами рентгеновской волны. В основе их работы лежит электромагнитное излучение с длиной волны от 0,01 до 1 нанометра.

Устройство микроскопа

Конструкция микроскопа зависит от его вида, разумеется, электронный микроскоп будет отличаться своим устройством от светового оптического микроскопа или от рентгеновского микроскопа. В нашей статье мы рассмотрим строение обычного современного оптического микроскопа, который является наиболее популярным как среди любителей, так и профессионалов, так как с их помощью можно решить множество простых исследовательских задач.

Итак, прежде всего в микроскопе можно выделить оптическую и механическую части. К оптической части относится:

  • Окуляр – это та часть микроскопа, которая прямо связана с глазами наблюдателя. В самых первых микроскопах он состоял из одной линзы, конструкция окуляра в современных микроскопах, разумеется, несколько сложнее.
  • Объектив – практически самая важная часть микроскопа, так как именно объектив обеспечивает основное увеличение.
  • Осветитель – отвечает за поток света на исследуемый объект.
  • Диафрагма – регулирует силу светового потока, поступающего на исследуемый объект.

Механическая часть микроскопа состоит из таких важных деталей как:

  • Тубус, он представляет собой трубку, в которой заключается окуляр. Тубус должен быть прочным и не деформироваться, так как иначе пострадают оптические свойства микроскопа.
  • Основание, оно обеспечивает устойчивость микроскопа во время работы. Именно на него крепится тубус, держатель конденсатора, ручки фокусировки и другие детали микроскопа.
  • Револьверная головка – применяется для быстрой смены объективов, в дешевых моделях микроскопов отсутствует.
  • Предметный столик – это то место, на котором размещается исследованный объект или объекты.

А тут на картинке изображено более подробное строение микроскопа.

Правила работы с микроскопом

  • Работать с микроскопом необходимо сидя;
  • Перед работой микроскоп необходимо проверить и протереть от пыли мягкой салфеткой;
  • Установить микроскоп перед собой немного слева;
  • Начинать работу стоит с малого увеличения;
  • Установить освещение в поле зрения микроскопа, используя электроосветитель или зеркало. Глядя одним глазом в окуляр и пользуясь зеркалом с вогнутой стороной, направить свет от окна в объектив, а затем максимально и равномерно осветить поле зрения. Если микроскоп снабжен осветителем, то подсоединить микроскоп к источнику питания, включить лампу и установить необходимую яркость горения;
  • Положить микропрепарат на предметный столик так, чтобы изучаемый объект находился под объективом. Глядя сбоку, опускать объектив при помощи макровинта до тех пор, пока расстояние между нижней линзой объектива и микропрепаратом не станет 4-5 мм;
  • Передвигая препарат рукой, найти нужное место, расположить его в центре поля зрения микроскопа;
  • Для изучения объекта при большом увеличении, сначала нужно поставить выбранный участок в центр поля зрения микроскопа при малом увеличении. Затем поменять объектив на 40 х, поворачивая револьвер, так чтобы он занял рабочее положение. При помощи микрометренного винта добиться хорошего изображения объекта. На коробке микрометренного механизма имеются две черточки, а на микрометренном винте – точка, которая должна все время находиться между черточками. Если она выходит за их пределы, ее необходимо возвратить в нормальное положение. При несоблюдении этого правила, микрометренный винт может перестать действовать;
  • По завершении работы с большим увеличением, установить малое увеличение, поднять объектив, снять с рабочего столика препарат, протереть чистой салфеткой все части микроскопа, накрыть его полиэтиленовым пакетом и поставить в шкаф.

Гук Роберт Гук Роберт

Хук (Hooke) (1635-1703), английский естествоиспытатель, разносторонний учёный и экспериментатор, архитектор. Открыл (1660) закон, названный его именем. Высказал гипотезу тяготения. Сторонник волновой теории света. Улучшил и изобрёл многие приборы, установил (совместно с Х. Гюйгенсом) постоянные точки термометра. Усовершенствовал микроскоп и установил клеточное строение тканей, ввёл термин «клетка».

ГУК Роберт

ГУК (Хук) (Hooke) Роберт (1635-1703), английский естествоиспытатель, разносторонний ученый и экспериментатор, архитектор. Открыл (1660) закон, названный его именем. Высказал гипотезу тяготения. Сторонник волновой теории света. Улучшил и изобрел многие приборы, установил (совместно с Х. Гюйгенсом) постоянные точки термометра. Усовершенствовал микроскоп и установил клеточное строение тканей, ввел термин «клетка».
* * *
ГУК (Hooke) Роберт (18 июля 1635, Фрешуотер, о. Уайт - 3 марта 1703, Лондон) английский физик, астроном, ботаник и изобретатель, один из ярчайших представителей науки 17 века, один из создателей и деятельный член Лондонского королевского общества (см. ЛОНДОНСКОЕ КОРОЛЕВСКОЕ ОБЩЕСТВО) , его секретарь в 1677-83 гг., профессор Лондонского университета.
Первые годы
Гук родился в семье настоятеля церкви Всех Святых. Ребенок был тщедушным и хилым, но, вопреки опасениям близких, он выжил. Потеряв в 1648 отца, Гук был определен учеником художника Питера Лели (см. ЛЕЛИ Питер) и переехал в Лондон.
Гук впоследствии отзывался о времени обучения довольно неодобрительно (он не любил запах красок и, кроме того, считал, что глупо платить за обучение тому, чему можешь научиться и сам). Однако, в дальнейшем, когда он иллюстрировал свои труды, плоды учебы очень пригодились.
Четырнадцати лет Гук поступил в Вестминстерскую школу Башби, где проучился до 1653 г. Он оказался блестящим учеником. Рассказывают, что он за неделю изучил 6 книг геометрии Евклида. В школе Гук изучил латинский - язык научного общения того времени, а также греческий и древнееврейский и даже научился играть на органе.
Переезд в Оксфорд
Важным событием в жизни Гука был переезд в Оксфорд, где он стал студентом колледжа Крайст-черч (Церкви Христовой) и хористом в церкви этого колледжа, а через год ассистентом, а потом и ближайшим сотрудником Роберта Бойля (см. БОЙЛЬ Роберт) . В это же время Гук знакомится с участниками Оксфордского «Невидимого колледжа» - это было первым опытом научно-организационного общения, которому суждено было в дальнейшем занять важное место в его жизни.
Конец 1650 и начало 1660-х гг. принесли Гуку первые значительные успехи. Он изобрел весьма удачный воздушный насос, опубликовал трактат о капиллярных движениях жидкостей и придумал пружинный привод механизма карманных часов; впоследствии это породило спор о приоритете с Гюйгенсом (см. ГЮЙГЕНС Христиан) .
В 1662 Оксфордский университет присвоил Гуку степень магистра искусств, и он был назначен куратором экспериментов Королевского общества. Это общество тогда еще только формировалось. В 1663 Гук составил устав Королевского общества, а 3 июня был избран его членом, а впоследствии (1677) - секретарем.
В 1664 г. на Англию обрушилось бедствие - чума. Многие поспешили уехать из Лондона. Гук остался в Лондоне.
Незадолго перед этим он стал профессором Грешемовского колледжа и получил квартиру в его здании, а в январе 1665 был пожизненно избран куратором экспериментов Королевского общества. Должность куратора была почетной, но далеко не простой. Нужно было готовить и демонстрировать новые эксперименты. Куратор не только не получал вознаграждения, но должен был нести и затраты. Хотя Гук вовсе не был богат, он охотно выполнял эту работу, которая, помимо всего прочего, помогала его собственным исследованиям, а также создавала ему авторитет почетного и полезного клиента-консультанта у мастеров, изготовлявших приборы и инструменты. Вот как писали о его работе в «Истории Королевского общества»: «Гук произвел перед Обществом удивительное разнообразие экспериментов, например относительно действия вакуума, о силе артиллерийского пороха, о термическом расширении стекла. Между прочими вещами он показал первый действительный микроскоп и множество открытий, сделанных с его помощью, первую ирисовую диафрагму (см. ИРИСОВАЯ ДИАФРАГМА) и целый ряд новых метеорологических приборов».
Не нужно думать, что деятельность Королевского общества встречала всеобщее одобрение. Даже великий Джонатан Свифт (см. СВИФТ Джонатан) в «Путешествии Гулливера» довольно ядовито высмеивал академиков в образе полусумасшедших обитателей Академии в Лагадо.
«Микрография»
В 1665 вышел из печати капитальный труд Гука - «Микрография». Это было не только изложение результатов принципиально нового применения микроскопа как исследовательского инструмента. Книга гораздо шире и глубже. В ней описано 57 «микроскопических» и 3 «телескопических» эксперимента. Гук исследует растения, насекомых и животных и делает важнейшие открытия, касающиеся не только отдельных органов, но и клеточного строения тканей.
Рассматривая окаменелости, Гук, фактически, выступил как основатель палеонтологии.
Гук снабдил книгу превосходными, выполненными им и представляющими самостоятельный и научный, и даже художественный интерес гравюрами.
Автор «Микрографии» выдвигает оригинальные идеи, касающиеся света, тяготения и строения материи. Он постоянно изобретает. Так, он придумывает вычислительную машину, которая позволяет выполнять любые арифметические действия, усовершенствует прибор для исследования магнитного поля Земли.
Нередко он вступает в дискуссии с другими учеными. Так, в 1674 г. он спорит с Я. Гевелием (см. ГЕВЕЛИЙ Ян) , отстаивая идею использования телескопов в угломерных инструментах. Порой, приходится признать, дискуссии бывают слишком резкими, особенно когда дело касается вопросов приоритета.
Из работ второй половины 1670-х гг. особо можно выделить исследования по теории упругости, основным результатом которых явился знаменитый закон Гука (см. ГУКА ЗАКОН) . Если, например, рассматривается удлинение проволоки под воздействием определенной силы, то этот закон формулируется так: относительное удлинение (т.е. увеличение длины, отнесенное к первоначальной длине), пропорционально величине этой силы, обратно пропорционально сечению проволоки и зависит от того, из какого материала она изготовлена. Гук даже понял, что такой закон справедлив только в случае малых деформаций.
Гук и Ньютон
В 1672 членом Лондонского Королевского общества был избран Исаак Ньютон, но вовсе не как величайший из физиков-теоретиков, а как создатель удачного зеркального телескопа (Гук, заметим, также изготовил телескоп-рефлектор).
В течение многих лет отношения между Ньютоном и Гуком почти постоянно оставались напряженными. Иногда расхождения касались частных вопросов. Так, в 1679 возник спор «о фигуре кривой, которую будет описывать падающее тело». Но чаще они затрагивали фундаментальные проблемы. Из них особо резкими были те, что касались представлений о физической природе света. Ньютон выдвинул и отстаивал теорию, согласно которой свет представляет собой поток особых частичек - световых корпускул. Гук же полагал, что свет состоит из очень быстрых и коротких вибрационных движений некоторой прозрачной среды, через которую он проходит. Таким образом, уже здесь возникла дискуссия между сторонником корпускулярного и волнового механизма. Со временем этот спор достиг такого накала, что Ньютон принял твердое решение: пока жив Гук, не публиковать никаких работ по оптике. Тяжело переживали обе стороны разгоревшийся в 1686 спор о приоритете в вопросе о законе всемирного тяготения (см. ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ ЗАКОН) . По-видимому, Гук действительно сам понял, что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами, и он обвинил автора знаменитых «Начал» в плагиате. Он написал в Королевское общество, что давно знал о притяжении между телами, но загруженность другими работами не позволила ему заняться этой проблемой обстоятельнее.
Впрочем, многие исследователи считают, что даже если он и знал «закон обратных квадратов», однако лишь Ньютон не только правильно определил закон взаимодействия, но, сформулировав основные законы механики, объяснил на их основе движения планет, приливы и отливы океана и вообще открыл новую страницу в книге науки. Что же касается Гука, то он действительно не только постоянно интересовался проблемой тяготения, но и провел начиная с 1671 серию опытов по его изучению, несмотря на огромную перегруженность работой.
Последние годы
Ведь ему приходилось заниматься и не одними научными проблемами. В 1665 в страшном пожаре выгорела значительная часть Лондона. Восстановительными работами после пожара руководил выдающийся английский архитектор Кристофер Рен (см. РЕН Кристофер) , ближайшим помощником и другом которого был Гук. Напряженнейшая работа (спать удавалось не более трех-четырех часов в сутки) растянулась на четыре года, и можно лишь поражаться, как Гуку удавалось совмещать ее с научными и другими трудами. Правда, эта работа несколько улучшила материальное положение Гука, но за это приходилось платить здоровьем, и без того не блестящим.
Постепенно слабея, Гук не только продолжал работу, но и включал в нее все новые области. Он заинтересовался устройством мускулов и начал придумывать их механические модели, получил степень доктора медицины, занялся изучением янтаря и читал об этом лекции, прочитал также лекцию о причинах землетрясений.
Последним изобретением больного и почти ослепшего Гука был морской барометр. Об этом изобретении в феврале 1701 на заседании Королевского общества доложил Эдмонд Галлей (см. ГАЛЛЕЙ Эдмунд) , который уже четверть века назад вошел в круг близких друзей ученого. Роберт Гук, один из самых разносторонне одаренных людей своего времени, скончался в своей квартире в Лондоне в Грешемовском колледже 3 марта 1703.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "Гук Роберт" в других словарях:

    Гук, Хук (Hooke) Роберт (18.7.1635, о. Уайт, ≈ 3.3.1703, Лондон), английский естествоиспытатель, член Лондонского королевского общества (1663). В 1653 поступил в Оксфордский университет, где впоследствии стал ассистентом Р. Бойля. С 1665… … Большая советская энциклопедия

    Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии … Википедия

    Роберт Гук (англ. Robert Hooke; Роберт Хук, 18 июля 1635, остров Уайт 3 марта 1703, Лондон) английский естествоиспытатель, учёный энциклопедист. Гука можно смело назвать одним из отцов физики, в особенности экспериментальной, но и во многих… … Википедия

    - (Hooke, Robert) (1635 1703), английский естествоиспытатель. Родился 18 июля 1635 во Фрешуотере (графство Айл оф Уайт) в семье священника местной церкви. Некоторое время работал у известного художника П.Лили, посещал Вестминстерскую школу. В 1653… … Энциклопедия Кольера

    - (Robert Hooke) английский физик (1635 1722). Отец его, пастор, готовил его первоначально к духовной деятельности, но потом ввиду слабости здоровья мальчика и проявляемой им способности к занятию механикою предназначил его к изучению часового… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

    Гук фамилия. Известные носители: Гук, Роберт английский физик XVIII века. Гук (другие значения) Гук (прозвище) прозвище жителей Азии, распространённое в Вооружённых силах США в XX веке. ГУК, Главное управление кинематографии в… … Википедия

    ГУК (Хук) (Hooke) Роберт (1635 1703) английский естествоиспытатель, разносторонний ученый и экспериментатор, архитектор. Открыл (1660) закон, названный его именем. Высказал гипотезу тяготения. Сторонник волновой теории света. Улучшил и изобрел… … Большой Энциклопедический словарь