Гісторыя адкрыцця павелічальных прыбораў. Прылада павелічальных прыбораў

Наколькі добра вам знаёмыя павелічальныя прыборы? 5 клас сярэдняй школы - гэта час, калі мы ўпершыню знаёмімся з імі. На ўроках дзецям распавядаюць самае асноўнае аб іх прыладзе і стваральніках. Ці ня хочаце вы паглыбіць свае веды аб іх? А можа быць, вы рыхтуеце ўрок на тэму "Павелічальныя прыборы" (5 клас)? У любым выпадку нам ёсць пра што вам распавесці.

старажытныя лінзы

Гісторыя адкрыцця павелічальных прыбораў пачынаецца ў далёкім мінулым. Да нас дайшла вялікая плосковыпуклая лінза - адна з самых старажытных. Яе дыяметр - 55 мм, а фокусная адлегласць - каля 150 мм. Яна была выраблена з горнага крышталя за 2,5 тыс. Гадоў да н. э. Яе выявіў ў 1890 годзе Г. Шліман пры раскопках Троі. Прыкладна ў 600-400 гг. да н. э. пачалі вырабляць шкляныя лінзы. Яны былі выяўленыя ў Саргона (гэта Месапатамія). У Швецыі ў 1877 г. была знойдзена падвойная лінза дыяметрам 5 см, выпуклая з абодвух бакоў. Яна адносіцца да 500 годзе н. э. Можна доўга працягваць спіс старажытных лінзаў, якія ўдалося выявіць даследчыкам. Гісторыя адкрыцця павелічальных прыбораў размяшчае мноствам фактаў. Нягледзячы на гэта, пра тое, як яны выкарыстоўваліся ў тыя часы, можна толькі будаваць здагадкі.

Ўклад Роджэра Бэкана

Сучасныя навукоўцы азнаёміліся з дасканалым апісаннем лінзаў, выкананым Роджэрам Бэконом, манахам францысканскага ордэна (гады жыцця - 1214-1294 гг.). Ён быў выпускніком Оксфардскага універсітэта, а таксама праславіўся як бачны мысляр і вучоны. Лінзы, згодна з яго працы, выкарыстоўваліся для павелічэння малюнка. З перакладу фрагмента сачыненні вынікае, што Бэкан атрымалася правільна апісаць дзеянне лінзаў, якія служылі зваротным тэлеаб'ектывам (гаворка ідзе пра апісанні глядзельнай аднакампанентных трубы).

Заслуга Галілеа Галілея

Гісторыя адкрыцця павелічальных прыбораў неймаверная без імя гэтага чалавека. Прыкладна праз 300 гадоў пасля смерці Бэкана Галілеа Галілей, вядомы вучоны з Італіі, стварыў падобную трубу. Яна была не трох-, а двухкампанентнай. Практычна "равеснікам" такі глядзельнай трубы з'яўляецца мікраскоп. Прынята лічыць, што ён абавязаны сваім з'яўленнем Галілею. Галілеа рассунуў глядзельную трубу і заўважыў, што дробныя прадметы ў такім стане можна добра павялічыць. Д. Вивиани пацвярджае, што мікраскоп вынайшаў менавіта Галілей. Вивиани, дарэчы, напісаў біяграфію гэтага італьянскага вучонага.

Важным для навукі падзеяй была адзначана гісторыя адкрыцця павелічальных прыбораў у 1625 годзе. Менавіта тады Фабер, член рымскай Акадэміі, упершыню ужыў сам тэрмін "мікраскоп" ў адносінах да зробленага Галілеем вынаходству.

Што стварылі Дребель і Алькмар, распрацоўкі Торы і Гука

Гісторыя адкрыцця мікраскопа працягваецца працамі К. Дребеля і Алькмара. Гэтыя галандскія навукоўцы сканструявалі прыбор, які складаўся з двух выпуклых лінзаў. Дзякуючы гэтаму малюнак прадмета, які разглядаўся пад ім, было прадстаўлена ў перавернутым выглядзе. Гэты складаны мікраскоп, які меў двояко- або плосковыпуклый акуляр, а таксама дваякапукатую аб'ектыў, лічыцца папярэднікам складаных мікраскопаў больш позняга часу (адзін з іх прадстаўлены на фота ніжэй).

Італьянец Торы прыкладна у 1660 г. вырабіў шарападобныя лупы з застылых кропель шкла. Гісторыя адкрыцця мікраскопа неймаверная без гэтага імя, паколькі створаныя італьянцам лупы дазволілі павялічваць прадметы ў паўтары тысячы разоў.

Ці кажа вам пра што-то яшчэ адно імя - Роберт Гук? Гэты англійская вучоны унёс вялікі ўклад у адкрыццё павелічальных прыбораў. Роберт Гук ўдасканаліў іх настолькі, што гэта стала адным з знамянальных падзей у гісторыі оптыкі. Схема мікраскопа Гука прадстаўлена на фота ніжэй.

Дзякуючы гэтаму вынаходству ў 1665 году Роберту атрымалася ўпершыню ўбачыць клеткі на зрэзе коркі. Так, важнае тэхнічнае сродак атрымала такая навука, як біялогія. Павелічальныя прыборы працягнуў ўдасканальваць Левенгук. Раскажам і пра яго.

Левенгук і яго дасягненні

Прыкметны ўклад у гісторыю развіцця павелічальных прыбораў ўнёс А. В. Левенгук, галандзец, які пражываў у такім горадзе, як Дельфта. Гады яго жыцця - 1632-1723 гг. Ён самастойна сканструяваў і выкарыстаў у даследаваннях простыя мікраскопы (адна з мадэляў такіх прыбораў прадстаўлена ніжэй), здольныя павялічваць да трохсот кратаў.

Менавіта Левенгук першым склаў апісанне мікраскапічных арганізмаў (уключаючы і аднаклетачных бактэрый), абапіраючыся на свае назіранні. У 1698 годзе Пётр I, рускі цар, нанёс візіт гэтаму знакамітаму даследніку. Пётр знаходзіўся ў той час у Галандыі і, як вядома, цікавіўся ўсім новым. Для сваёй Кунсткамеры, адкрытай ім у Пецярбургу, ён закупіў некалькі складаных і простых мікраскопаў. А значна пазней, ужо пасля адкрыцця Акадэміі навук, яны былі перададзеныя ў распараджэнне гэтай арганізацыі.

Працы рускіх навукоўцаў з Акадэміі навук

У ўрок "Павелічальныя прыборы" варта ўключыць таксама аповяд пра дасягненні ў оптыцы прадстаўнікоў нашай краіны. Перспектыўныя рускія навукоўцы, працай якіх кіраваў М. В. Ламаносаў, сталі ўжываць у біялагічных даследаваннях набытыя Пятром I мікраскопы. А пасля яны актыўна ўдзельнічалі ў іх ўдасканаленні.

Адкрыццё павелічальных прыбораў працягнулася ў 1747 годзе. Менавіта тады Л. Эйлер, член Акадэміі навук Пецярбурга (гады жыцця - 1707-1783 гг.), Прапанаваў выкарыстоўваць для мікраскопа ахраматычныя аб'ектыў. Фундаментальная праца гэтага вучонага ў сферы геаметрычнай оптыкі - "дыёптрыцы". Ён складаецца з трох тамоў, якія былі выдадзеныя ў 1769-1771 гг. Новы мікраскоп, ужо ахраматычныя, быў выпушчаны ў 1802 годзе, пасля таго, як была апублікавана праца Элинуса (таксама члена Акадэміі навук г. Пецярбурга).

Такі мікраскоп у той час лічыўся дасканалым да такой ступені, што навукоўцы нават і не думалі пра тое, што яго можна палепшыць. Адкрыццё гэта нарабіла шмат шуму ў той час. Прылада павелічальных прыбораў Элинуса было наступным. Яны былі забяспечаныя шасцю аб'ектывамі, мелася магчымасць змены павелічэння плаўна, змянялася адлегласць ад прадмета да выявы. Менавіта ў нашай краіне нарадзілася і ўвасобілася ў жыццё важная для навукі ідэя ахраматычныя мікраскопа, які мае пераменнае павелічэнне. Аднак гэты задума ў далейшых распрацоўках не прыжыўся. Змена павелічэння прыбора з дапамогай рэгулявання даўжыні тубусу, тым не менш, было важнай ідэяй, якая ўнесла істотны ўклад у гісторыю развіцця аптычных прыбораў. Сёння адзін з мікраскопаў, створаных Элинусом, можна ўбачыць у Політэхнічным музеі Масквы, які адносіцца да Інстытуту гісторыі, прыродазнаўства і тэхнікі. На фота ніжэй прадстаўлены павелічальныя прыборы, якія адносяцца да 18-га стагоддзя.

Далейшае ўдасканаленне мікраскопаў

І. Г. Тидеман, нямецкі оптык з горада Штутгарта, у пачатку 19-га стагоддзя ўзяўся за стварэнне двух ахраматычныя мікраскопаў. Універсітэт Дзерпта (сёння ён носіць назву Тарту) вылучыў яму грашовыя сродкі на ажыццяўленне работ. У 1808 годзе былі выпушчаныя гэтыя прыборы.

У 1807 годзе, за год да стварэння ахраматычныя мікраскопаў, Ван Дэйл, галандскі оптык, апублікаваў сваю працу. У ім было прадстаўлена апісанне канструкцыі ахраматычныя мікраскопа, створанага ім. Заходнееўрапейскія гісторыкі лічаць, што першым такім прыборам здавальняючага якасці быў створаны менавіта гэтым навукоўцам мікраскоп. Аднак ён па ўсіх параметрах саступаў сканструяванае Элинусом. Дарэчы, ахраматычныя мікраскопы І. Фраўнгофера, выпушчаныя ў 1811 г., адрозніваліся яшчэ больш недасканалай канструкцыяй, калі параўноўваць іх з мікраскопамі Элинуса.

Рускія мікраскопы ў 19-м стагоддзі

У першай палове 19-га стагоддзя павелічальныя прыборы выпускаліся ўжо ў многіх месцах на зямлі. У Расіі іх вытворчасць пачалося яшчэ ў 18-м стагоддзі, аднак пацішэла да пачатку 19-га стагоддзя. Вядома, што прыкладна ў 1820 годзе даволі высокай якасці мікраскопы вырабляла майстэрня па вырабе оптыкі, якая знаходзілася пры Казанскім універсітэце. Аднак у Расеі ўсё ж такі не назіралася бурнага развіцця гэтай галіны прамысловасці, паколькі ўрад таго часу лічыла, што аптымальным варыянтам з'яўляецца купля павелічальных прыбораў за мяжой.

Ўклад у оптыку Джамбаттиста і Амичи

Амичи Джамбаттиста (гады жыцця - 1786-1863 гг.) - вядомы італьянскі вучоны-оптык, астраном і батанік. Многія гады свайго жыцця ён прысвяціў развіццю мікраскапіі. У 1827 годзе Амичи сам сканструяваў і зрабіў ахраматычныя аб'ектыў, які меў апертуру 0,60 і добрую карэкцыю аберацый. Гэты ж навуковец ў 1844 годзе прыступіў да досведаў па ўжыванні воднай і алейнай иммерсий. Дзякуючы ім быў пачаты выпуск аб'ектываў з лікавы Апертура 1,30 і воднай иммерсией.

мікраскопы Аббе

Прыборы з алейнай иммерсией, якія маюць апертуру 1,50 (якія выкарыстоўваюцца і па гэты дзень), пачалі выпускацца дзякуючы працы Эрнста Аббе, нямецкага оптыка. Ён вынайшаў закон сінусам, з дапамогай якога была ліквідаваная кома, якая назіралася ў малых лінейных палях. Э. Аббе працягнуў развіваць тэорыю фарміравання выявы ў павелічальнае прыборы. Ён растлумачыў і пытанне дазвалялых здольнасцяў гэтых апаратаў. Аббе быў кіраўніком работ па стварэнні цэлай серыі ахраматычныя микрообъективов высокай якасці. Іх лікавая Апертура дасягала 1,50. Гэтыя прыборы былі выпушчаныя ў Ене фірмай "К. Цейс" (ў 1872 годзе). Гэтая ж кампанія пад кіраўніцтвам Э. Аббе зрабіла 8 апохроматов. А ў 1888 годзе яе супрацоўнікі распрацавалі апохромат, які валодаў Апертура 1,60 і меў монобромнафталиновую иммерсию.

Апошнія буйныя дасягненні ў оптыцы

Рускія навукоўцы Д. С. Калядны і Л. І. Мандэльштам развілі тэорыю Эрнста ў сваіх працах. Важная заслуга Каляднага складалася ў тым, што ён увёў паняцце адноснай некогерентного асвятлення. Р. Рыхтэр, супрацоўнік фірмы "К. Цейс", распрацаваў і атрымаў патэнт на асаблівую асвятляльнае прылада, якое выкарыстоўваецца ў мікраскопе. Аднак і па гэты дзень актуальная праблема аптымальных суадносін параметраў зменных аб'ектываў і сістэмы асвятлення. Айчынныя мікраскопы сёння нічым не саступаюць па тэхнічным выкананні і аптычным параметрах прыбораў, створаным вядомымі кампаніямі за мяжой.

Такім чынам, мы коратка выклалі гісторыю ўзнікнення сучасных мікраскопаў. Распрацоўваючы ўрок "Павелічальныя прыборы" (5 клас), вы можаце скарыстацца прадстаўленай у артыкуле інфармацыяй.