Kính hiển vi là một thiết bị độc đáo được thiết kế để phóng đại hình ảnh vi mô và đo kích thước của các vật thể hoặc hình dạng cấu trúc được quan sát qua ống kính. Sự phát triển này thật đáng kinh ngạc và tầm quan trọng của việc phát minh ra kính hiển vi là vô cùng to lớn, bởi vì nếu không có nó, một số lĩnh vực khoa học hiện đại sẽ không tồn tại. Và từ đây chi tiết hơn.
Kính hiển vi là một thiết bị liên quan đến kính thiên văn được sử dụng cho các mục đích hoàn toàn khác nhau. Với nó, có thể coi cấu trúc của các vật thể mà mắt thường không nhìn thấy được. Nó cho phép bạn xác định các thông số hình thái của các vi dạng, cũng như đánh giá vị trí thể tích của chúng. Do đó, rất khó để hình dung ý nghĩa của việc phát minh ra kính hiển vi và sự xuất hiện của nó đã ảnh hưởng như thế nào đến sự phát triển của khoa học.
Lịch sử của kính hiển vi và quang học
Ngày nay rất khó để nói ai là người đầu tiên phát minh ra kính hiển vi. Có thể, vấn đề này cũng sẽ được thảo luận rộng rãi, cũng như việc chế tạo nỏ. Tuy nhiên, không giống như vũ khí, việc phát minh ra kính hiển vi thực sự đã xảy ra ở châu Âu. Bởi ai, chính xác, vẫn chưa được biết. Khả năng Hans Jansen, một nhà sản xuất kính mắt người Hà Lan, là người phát hiện ra thiết bị này là khá cao. Con trai của ông, Zachary Jansen, tuyên bố vào năm 1590 rằng ông và cha mình đã chế tạo một chiếc kính hiển vi.
Nhưng vào năm 1609, một cơ chế khác đã xuất hiện, được tạo ra bởi Galileo Galilei. Ông gọi nó là Occhiolino và giới thiệu nó trước công chúng tại Học viện Quốc gia dei Lincei. Bằng chứng cho thấy kính hiển vi đã có thể được sử dụng vào thời điểm đó là dấu trên con dấu của Giáo hoàng Urban III. Người ta tin rằng đó là một sửa đổi của hình ảnh thu được bằng kính hiển vi. Kính hiển vi ánh sáng (tổng hợp) của Galileo Galilei bao gồm một thấu kính lồi và một thấu kính lõm.
Cải tiến và thực hiện
Đã 10 năm sau phát minh của Galileo, Cornelius Drebbel tạo ra một kính hiển vi ghép với hai thấu kính lồi. Và sau đó, tức là vào cuối những năm 1600, Christian Huygens đã phát triển một hệ thống thị kính hai thấu kính. Chúng vẫn đang được sản xuất, mặc dù chúng thiếu tầm nhìn rộng. Nhưng, quan trọng hơn, với sự trợ giúp của một chiếc kính hiển vi như vậy vào năm 1665, Robert Hooke đã tiến hành nghiên cứu vết cắt của một cây sồi bần, nơi nhà khoa học nhìn thấy cái gọi là tổ ong. Kết quả của thử nghiệm là sự ra đời của khái niệm "tế bào".
Một cha đẻ khác của kính hiển vi - Anthony van Leeuwenhoek - chỉ phát minh lại nó, nhưng đã thu hút được sự chú ý của các nhà sinh học đến thiết bị này. Và sauĐiều này đã làm rõ tầm quan trọng của việc phát minh ra kính hiển vi đối với khoa học, vì nó cho phép sự phát triển của vi sinh vật học. Có thể, thiết bị được đề cập đã thúc đẩy đáng kể sự phát triển của khoa học tự nhiên, bởi vì cho đến khi một người nhìn thấy vi khuẩn, anh ta tin rằng bệnh tật sinh ra từ sự ô uế. Và khoa học bị chi phối bởi các khái niệm của thuật giả kim và lý thuyết quan trọng về sự tồn tại của sự sống và sự hình thành tự phát của sự sống.
Kính hiển vi Leuwenhoek
Việc phát minh ra kính hiển vi là một sự kiện độc đáo trong khoa học thời Trung Cổ, bởi vì nhờ có thiết bị này, người ta có thể tìm ra nhiều chủ đề mới để thảo luận khoa học. Hơn nữa, nhiều giả thuyết đã bị phá hủy bởi kính hiển vi. Và đây là công lao to lớn của Anthony van Leeuwenhoek. Ông đã có thể cải tiến kính hiển vi để nó cho phép bạn nhìn thấy các tế bào một cách chi tiết. Và nếu chúng ta xem xét vấn đề trong bối cảnh này, thì Leeuwenhoek thực sự là cha đẻ của loại kính hiển vi này.
Cấu trúc dụng cụ
Bản thân kính hiển vi ánh sáng của Levenhoek là một tấm có thấu kính có khả năng nhân đôi các vật thể đang được xem xét. Tấm này với một ống kính có một giá ba chân. Thông qua đó, cô ấy được đặt trên một chiếc bàn nằm ngang. Bằng cách hướng ống kính vào ánh sáng và đặt vật liệu thử nghiệm giữa nó và ngọn lửa của một ngọn nến, người ta có thể nhìn thấy các tế bào vi khuẩn. Hơn nữa, vật liệu đầu tiên mà Anthony van Leeuwenhoek kiểm tra là mảng bám. Trong đó, nhà khoa học nhìn thấy nhiều sinh vật mà ông chưa thể đặt tên.
Sự độc đáo của kính hiển vi của Leeuwenhoek thật tuyệt vời. Các mô hình tổng hợp có sẵn tại thời điểm đó không cung cấp chất lượng hình ảnh cao. Hơn nữa, sự hiện diện của hai thấu kính chỉ làm trầm trọng thêm các khuyết tật. Do đó, phải mất hơn 150 năm kính hiển vi ghép, ban đầu được phát triển bởi Galileo và Drebbel, mới có thể cho chất lượng hình ảnh tương tự như thiết bị của Leeuwenhoek. Bản thân Anthony van Leeuwenhoek vẫn không được coi là cha đẻ của kính hiển vi, nhưng được công nhận là bậc thầy về kính hiển vi của các vật liệu và tế bào bản địa.
Phát minh và cải tiến ống kính
Khái niệm thấu kính đã tồn tại ở La Mã cổ đại và Hy Lạp. Ví dụ, ở Hy Lạp, với sự trợ giúp của kính lồi, người ta đã có thể nhóm lên một ngọn lửa. Và ở Rome, đặc tính của bình thủy tinh chứa đầy nước đã được chú ý từ lâu. Họ cho phép phóng to hình ảnh, mặc dù không nhiều lần. Hiện vẫn chưa rõ sự phát triển thêm của ống kính, mặc dù rõ ràng là sự tiến bộ không thể đứng yên.
Được biết rằng vào thế kỷ 16 ở Venice, việc sử dụng kính đã được đưa vào thực tế. Điều này được xác nhận bởi thực tế về sự sẵn có của máy mài kính, giúp bạn có thể lấy được thấu kính. Ngoài ra còn có các bản vẽ của các thiết bị quang học, đó là gương và thấu kính. Quyền tác giả của những tác phẩm này thuộc về Leonardo da Vinci. Nhưng thậm chí trước đó, con người đã làm việc với kính lúp: vào năm 1268, Roger Bacon đã đưa ra ý tưởng tạo ra một chiếc kính thiên văn. Sau đó nó đã được triển khai.
Rõ ràng, quyền tác giả của ống kính không thuộc về ai. Nhưng điều này đã được quan sát thấy cho đến thời điểm Carl Friedrich Zeiss học về quang học. Năm 1847, ông bắt đầu sản xuất kính hiển vi. Công ty của ông sau đó đã trở thành công ty đi đầu trong việc phát triển kính quang học. Nó tồn tại cho đến ngày nay, vẫn là chínhcác ngành nghề. Tất cả các công ty sản xuất máy ảnh và video, ống ngắm quang học, máy đo khoảng cách, kính thiên văn và các thiết bị khác đều hợp tác với nó.
Cải thiện kính hiển vi
Lịch sử phát minh ra kính hiển vi thật đáng kinh ngạc khi được nghiên cứu chi tiết. Nhưng không kém phần thú vị là lịch sử cải tiến hơn nữa của kính hiển vi. Các loại kính hiển vi mới bắt đầu xuất hiện, và tư tưởng khoa học tạo ra chúng ngày càng đi sâu hơn. Bây giờ mục tiêu của nhà khoa học không chỉ là nghiên cứu vi sinh vật, mà còn xem xét các thành phần nhỏ hơn. Chúng là các phân tử và nguyên tử. Đã có trong thế kỷ 19, chúng có thể được nghiên cứu bằng phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X. Nhưng khoa học đòi hỏi nhiều hơn.
Vì vậy, vào năm 1863, nhà nghiên cứu Henry Clifton Sorby đã phát triển một kính hiển vi phân cực để nghiên cứu các thiên thạch. Và vào năm 1863, Ernst Abbe đã phát triển lý thuyết về kính hiển vi. Nó đã được sử dụng thành công trong quá trình sản xuất Carl Zeiss. Do đó, công ty của anh ấy đã phát triển thành một công ty hàng đầu được công nhận trong ngành công nghiệp quang học.
Nhưng ngay sau đó đã đến năm 1931 - thời điểm ra đời của kính hiển vi điện tử. Nó đã trở thành một loại thiết bị mới cho phép bạn nhìn thấy nhiều thứ hơn là ánh sáng. Trong đó, không phải photon và ánh sáng không phân cực được sử dụng để truyền mà là các electron - hạt nhỏ hơn nhiều so với các ion đơn giản nhất. Chính sự phát minh ra kính hiển vi điện tử đã cho phép sự phát triển của mô học. Giờ đây, các nhà khoa học đã hoàn toàn tin tưởng rằng những phán đoán của họ về tế bào và các bào quan của nó thực sự là đúng. Tuy nhiên, chỉ vào năm 1986Ernst Ruska, người sáng tạo ra kính hiển vi điện tử, đã được trao giải Nobel. Hơn nữa, vào năm 1938, James Hiller đã chế tạo một kính hiển vi điện tử truyền qua.
Các loại kính hiển vi mới nhất
Khoa học sau sự thành công của nhiều nhà khoa học đã phát triển ngày một nhanh hơn. Do đó, mục tiêu, được quyết định bởi những thực tế mới, là sự cần thiết phải phát triển một kính hiển vi có độ nhạy cao. Và vào năm 1936, Erwin Muller đã sản xuất một thiết bị phát xạ trường. Và vào năm 1951, một thiết bị khác đã được sản xuất - kính hiển vi ion trường. Tầm quan trọng của nó là cực kỳ lớn vì nó cho phép các nhà khoa học nhìn thấy nguyên tử lần đầu tiên. Ngoài ra, vào năm 1955, Jerzy Nomarski phát triển cơ sở lý thuyết của kính hiển vi tương phản giao thoa vi phân.
Cải tiến kính hiển vi mới nhất
Việc phát minh ra kính hiển vi vẫn chưa phải là một thành công, vì về nguyên tắc, không khó để tạo ra các ion hoặc photon đi qua môi trường sinh học, và sau đó xem xét hình ảnh thu được. Nhưng câu hỏi về cải thiện chất lượng của kính hiển vi thực sự quan trọng. Và sau những kết luận này, các nhà khoa học đã tạo ra một máy phân tích khối lượng vận chuyển, được gọi là kính hiển vi ion quét.
Thiết bị này có thể quét một nguyên tử và thu được dữ liệu về cấu trúc ba chiều của phân tử. Cùng với phân tích nhiễu xạ tia X, phương pháp này có thể tăng tốc đáng kể quá trìnhnhận biết nhiều chất có trong tự nhiên. Và vào năm 1981, một kính hiển vi quét đường hầm đã được giới thiệu, và vào năm 1986 - một kính hiển vi lực nguyên tử. Năm 1988 là năm phát minh ra kính hiển vi đường hầm điện hóa quét. Và mới nhất và hữu ích nhất là đầu dò lực Kelvin. Nó được phát triển vào năm 1991.
Đánh giá tầm quan trọng toàn cầu của việc phát minh ra kính hiển vi
Từ năm 1665, khi Leeuwenhoek bắt đầu gia công kính và chế tạo kính hiển vi, ngành công nghiệp này đã phát triển và ngày càng phức tạp. Và tự hỏi ý nghĩa của việc phát minh ra kính hiển vi là gì, cần xem xét những thành tựu chính của kính hiển vi. Vì vậy, phương pháp này có thể coi tế bào như một động lực khác cho sự phát triển của sinh học. Sau đó, thiết bị này giúp bạn có thể nhìn thấy các bào quan của tế bào, từ đó có thể hình thành các mẫu cấu trúc tế bào.
Sau đó, kính hiển vi giúp nó có thể nhìn thấy phân tử và nguyên tử, và các nhà khoa học sau này có thể quét bề mặt của chúng. Hơn nữa, ngay cả những đám mây electron của nguyên tử cũng có thể được nhìn thấy qua kính hiển vi. Vì các electron chuyển động với tốc độ ánh sáng xung quanh hạt nhân nên hoàn toàn không thể coi là hạt này. Mặc dù vậy, cần hiểu rằng việc phát minh ra kính hiển vi quan trọng như thế nào. Ông đã làm cho nó có thể nhìn thấy một cái gì đó mới mà không thể nhìn thấy bằng mắt. Đây là một thế giới tuyệt vời, cuộc nghiên cứu đã đưa một người đến gần hơn với những thành tựu hiện đại của vật lý, hóa học và y học. Và nó xứng đáng với tất cả công việc khó khăn.
