Историческо развитие на светлинния микроскоп

от 28 авг 2013г., обновено на 18 фев 2020г.

От 22.12.1597г.

Стремежът на хората да постигнат по-голямо визуално увеличение на различни предмети е често явление за различните исторически епохи. През 1267 година английският философ Роджър Бейкън пише в своята творба, озаглавена "Перспектива", че ние имаме възможност да изброим най-малките частици прах и пясък, благодарение на големината на ъгъла, под който можем да ги видим.

През 1538 година италианският лекар Джироламо Фракасторо пише в трудовете си, озаглавени "Homocentrica", че ако някой наложи лещите на два чифта очила едни върху други ще вижда предметите няколко пъти по-големи.
Трима блестящи холандски учени – Ханс Янсен, синът му Закариас Янсен и Ханс Липерши през 1590 година получават определена сума, за да разработят съставен микроскоп. Успяват да го създадат през 1597 година.

По това време светлинните микроскопи са два вида

Оптичният (светлинният) микроскоп е състои от едно оптическо стъкло, формиращо образа. Съставният светлинен микроскоп се състои от няколко оптични компонента, подредени по определен начин. Първият портрет на микроскоп е направен през 1631 в Холандия. Той изобразява съставен микроскоп с окуляр и няколко лещи в обектива.

Първоначално микроскопите са се изработвали от дърво и мукава, които често били украсявани с полирана кожа от риба. Те добиват огромна популярност до средата на 17 век. Подобен микроскоп е използван и от английският философ Робърт Хук, който провеждал демонстрации на употребата на микроскоп пред Кралското общество. Тези демонстрации започнали да се превръщат в практика през 1663 година, а две години по-късно Хук публикува колекция от изображения на изследвани под микроскоп изображения, под заглавието "Микрография". Там за пръв път е публикувано понятието "клетка".

В част от страниците на предговора на "Микрография" се съдържа описание на това как благодарение на достатъчно силни лещи може да се направи доста надежден микроскоп. Тези инструкции са използвани през 1670 година от холандския държавен служител Антоние ван Льовенхук. Той започва да извършва наблюдения над сладководни микроорганизми със собственоръчно направен микроскоп. Той е с размерите на пощенска марка, но дава възможност да бъдат наблюдавани важни детайли с големина около 0.7 микрона. Негови микроскопи са запазени в отлично състояние от Кралското общество в продължение на повече от три века, което доказва колко добър техник бил Льовенхук. Използвайки своят микроскоп Льовенхук поставя основите на микробиологията. Микроскопите с една леща остават популярни до 1850 година.

Простите микроскопи използват единични лещи, като по този начин генерират фини изображения. За съжаление те пресъздават фалшиви цветове, дължащи се на хроматична аберация, поради която различните светлинни дължини на вълната не идват със същия фокус. Отклоненията били така големи при отделните съставни микроскопи по това време, защото лещите засилвали отклоненията толкова пъти, колкото било увеличението им.

Въпреки че съставните микроскопи били красиви предмети, които потвърждавали определен социален статус на своите притежатели, те често ги подвеждали чрез своите изображения. През 1733 английският оптик (любител) Честър Мур Хол чрез свои опити и грешки стига до извода, че комбинацията от изпъкнала оптична леща и вдлъбната кварцова леща коригират хроматичната аберация в телескопите. През 1774 Бенджамин Мартин изработва комплект лещи, коригиращи цвета.

Появата на новите видове оптични стъкла насърчават по-нататъшното историческо развитие на светлинния микроскоп и през 19 век. Правят се изчерпателни обяснения за начините за получаване на изображение чрез наличната по това време оптика.
Концепцията за ахроматичният микроскопски обектив е представен през 1791 година от оптик Франсоа Билснейдър. През 1830 той и английският учен Джоузеф Джаксън Листър публикуват научен труд, касаещ пътя и усъвършенстването на микроскопския обектив. Строежът на обективите от физична гледна точка е разгледан обстойно и от немския физик Ернст Аббе. През 1868 г. той е разработва апохроматична система от лещи, която осъществява по-добра корекция в образа, дори от ахроматичните обективи. През 1873 той публикува цялостен анализ за теорията на обективите.

Оптичните микроскопи, които са произведени в последната четвърт на 19 век достигат пределите на възможностите на оптичната микроскопия. Следващите видове микроскопи като фазово-контрастен, интерфериращ, конфокален вече са в състояние да разрешат проблеми, които обикновените светлинни микроскопи не могат.

Статията е част от историята на: