Това е науката за живота. В момента тя представлява съвкупността от науките за живата природа.
Биологията изучава всички прояви на живота: структура, функции, развитие и произход живи организми, връзката им в природните общности с околната среда и с други живи организми.
Откакто човек започна да осъзнава разликата си от животинския свят, той започна да изучава света около себе си.
Отначало животът му зависеше от това. Първобитните хора трябваше да знаят кои живи организми могат да се ядат, да се използват като лекарства, за направата на дрехи и жилища и кои от тях са отровни или опасни.
С развитието на цивилизацията човек може да си позволи такъв лукс като правенето на наука за образователни цели.
ПроучванеКултурите на древните народи показват, че са имали обширни познания за растенията и животните и са ги прилагали широко в ежедневието.
Съвременна биология - комплекс науката, което се характеризира с взаимното проникване на идеи и методи на различни биологични дисциплини, както и на други науки - преди всичко физика, химия и математика.
Основните насоки на развитие на съвременната биология. В момента могат условно да се разграничат три направления в биологията.
Първо, това е класическа биология. Тя е представена от естествени учени, които изучават разнообразието на живите природа. Те обективно наблюдават и анализират всичко, което се случва в дивата природа, изучават живите организми и ги класифицират. Погрешно е да се смята, че в класическата биология всички открития вече са направени.
През втората половина на ХХв. са описани не само много нови видове, но също така са открити големи таксони, до царства (Pogonophores) и дори суперцарства (Archaebacteria или Archaea). Тези открития принудиха учените да хвърлят нов поглед върху всичко история на развитиетожива природа, За истинските естествени учени природата е ценност сама по себе си. Всяко кътче на нашата планета е уникално за тях. Ето защо те винаги са сред онези, които остро усещат опасността за заобикалящата ни природа и активно се застъпват за нея.
Второто направление е еволюционната биология.
През 19 век автор на теорията естествен подборЧарлз Дарвин започва като обикновен натуралист: той събира, наблюдава, описва, пътува, разкривайки тайните на дивата природа. Въпреки това, основният резултат от него работатова, което го направи известен учен, беше теорията, обясняваща органичното разнообразие.
В момента изучаването на еволюцията на живите организми продължава активно. Синтез на генетиката и еволюционна теориядоведе до създаването на така наречената синтетична теория на еволюцията. Но дори и сега все още има много неразрешени въпроси, на които еволюционните учени търсят отговори.
Създаден в началото на 20 век. от нашия изключителен биолог Александър Иванович Опарин, първата научна теория за произхода на живота е чисто теоретична. В момента активно се провеждат експериментални изследвания на този проблем и благодарение на използването на напреднали физически и химични методиВече са направени важни открития и могат да се очакват нови интересни резултати.
Новите открития направиха възможно допълването на теорията за антропогенезата. Но преходът от животинския свят към човека все още остава една от най-големите загадки на биологията.
Третото направление е физическа и химическа биология, която изучава структурата на живите обекти с помощта на съвременни физични и химични методи. Това е бързо развиваща се област на биологията, важна както в теоретично, така и в практическо отношение. Можем да кажем с увереност, че ни очакват нови открития във физическата и химическата биология, които ще ни позволят да разрешим много проблеми, пред които е изправено човечеството.
Развитието на биологията като наука. Съвременната биология се корени в древността и се свързва с развитието на цивилизацията в средиземноморските страни. Знаем имената на много изключителни учени, допринесли за развитието на биологията. Нека назовем само няколко от тях.
Хипократ (460 - ок. 370 пр.н.е.) дава първото отношение Подробно описаниеустройство на човека и животните, посочи ролята на околната среда и наследствеността за появата на болестите. Смята се за основател на медицината.
Аристотел (384-322 г. пр.н.е.) разделя Светътв четири царства: неодушевения свят на земята, водата и въздуха; растителен свят; света на животните и света на хората. Той описва много животни, поставя основите на таксономията. Четирите биологични трактата, които той написа, съдържаха почти цялата информация за животните, известна по това време. Заслугите на Аристотел са толкова големи, че той се смята за основател на зоологията.
Теофраст (372-287 г. пр. н. е.) изучава растенията. Той описва повече от 500 вида растения, дава сведения за устройството и размножаването на много от тях, въвежда много ботанически термини. Смятан е за основател на ботаниката.
Гай Плиний Стари (23-79) събира информация за живите организми, известни по това време, и написва 37 тома Енциклопедия по естествена история. Почти до Средновековието тази енциклопедия е основният източник на знания за природата.
Клавдий Гален в своя научно изследванешироко използвани дисекции на бозайници. Той е първият, който прави сравнително анатомично описание на човека и маймуната. Изучава централната и периферната нервна система. Историците на науката го смятат за последния велик биолог на древността.
През Средновековието религията е била доминиращата идеология. Подобно на други науки, биологията през този период все още не се е оформила като самостоятелна област и е съществувала в общия поток от религиозни и философски възгледи. И въпреки че натрупването на знания за живите организми продължава, за биологията като наука по това време може да се говори само условно.
Ренесансът е преходен период от културата на Средновековието към културата на новото време. Фундаменталните социално-икономически трансформации от онова време са придружени от нови открития в науката.
Най-известният учен от тази епоха Леонардо да Винчи (1452 - 1519) има определен принос за развитието на биологията.
Той изучава полета на птиците, описва много растения, начините за свързване на костите в ставите, дейността на сърцето и зрителната функция на окото, сходството на костите на човека и животните.
През втората половина на XV век. естествените науки започват да се развиват бързо. Това беше улеснено от географски открития, които направиха възможно значително разширяване на информацията за животни и растения. Бързо натрупване научно познаниеза живите организми доведе до разделянето на биологията на отделни науки.
През XVI-XVII век. Ботаниката и зоологията започват да се развиват бързо.
Изобретяването на микроскопа (началото на 17 век) дава възможност за изучаване на микроскопичната структура на растенията и животните. Открити са микроскопично малки живи организми, бактерии и протозои, невидими с просто око.
Голям принос за развитието на биологията има Карл Линей, който предлага система за класификация на животни и растения,
Карл Максимович Баер (1792-1876) в своите трудове формулира основните положения на теорията за хомоложните органи и закона за зародишното сходство, които поставят научните основи на ембриологията.
През 1808 г. в своята Философия на зоологията Жан-Батист Ламарк повдига въпроса за причините и механизмите на еволюционните трансформации и очертава първата теория за еволюцията във времето.
Клетъчната теория изигра огромна роля в развитието на биологията, която научно потвърди единството на живия свят и послужи като една от предпоставките за появата на теорията за еволюцията на Чарлз Дарвин. Зоологът Теодор Иван (1818-1882) и ботаникът Матиас Якоб Шлейден (1804-1881) се считат за автори на клетъчната теория.
Въз основа на многобройни наблюдения Чарлз Дарвин публикува през 1859 г. основната си работа „За произхода на видовете чрез естествен подбор или запазването на предпочитаните породи в борбата за живот“, в която формулира основните положения на теорията на еволюцията, предложи механизмите на еволюцията и начините за еволюционни трансформации на организмите.
През 19 век Благодарение на работата на Луи Пастьор (1822-1895), Робърт Кох (1843-1910), Иля Илич Мечников микробиологията се оформя като самостоятелна наука.
20 век започва с преоткриването на законите на Грегор Мендел, което поставя началото на развитието на генетиката като наука.
През 40-50-те години на ХХ век. в биологията започват широко да се използват идеите и методите на физиката, химията, математиката, кибернетиката и други науки, а микроорганизмите се използват като обект на изследване. В резултат на това като самостоятелни науки възникват и бързо се развиват биофизиката, биохимията, молекулярната биология, радиационната биология, биониката и др.. Изследването на космоса допринася за раждането и развитието на космическата биология.
През ХХ век. посоката на приложните изследвания - биотехнология. Тази тенденция несъмнено ще се развива бързо през 21 век. Ще научите повече за това направление в развитието на биологията, когато изучавате главата "Основи на развъждането и биотехнологията".
В момента биологичните знания се използват във всички области човешка дейност: в индустрията и селското стопанство, медицината и енергетиката.
Екологичните изследвания са изключително важни. Най-накрая започнахме да осъзнаваме, че деликатният баланс, който съществува на нашата малка планета, е лесен за разрушаване. Човечеството е изправено пред нелека задача – опазването на биосферата, за да се поддържат условията за съществуване и развитие на цивилизацията. Невъзможно е да се реши без биологични познания и специални изследвания. Така понастоящем биологията се превърна в реална производителна сила и рационална научна основа за връзката между човека и природата.
класическа биология. Еволюционна биология. Физическа и химична биология.
1. Какви посоки в развитието на биологията можете да откроите?
2. Какви велики учени от древността са допринесли значително за развитието на биологичното познание?
3. Защо през Средновековието е възможно да се говори за биология като наука само условно?
4. Защо съвременната биология се смята за комплексна наука?
5. Каква е ролята на биологията в съвременното общество?
6. Подгответе съобщение на една от следните теми:
7. Ролята на биологията в съвременното общество.
8. Ролята на биологията в космическите изследвания.
9. Ролята на биологичните изследвания в съвременната медицина.
10. Ролята на изключителни биолози - наши сънародници в развитието на световната биология.
Колко са се променили възгледите на учените за разнообразието на живите същества може да се демонстрира чрез примера на разделянето на живите организми на царства. През 40-те години на ХХ век всички живи организми са разделени на две царства: растения и животни. Царството на растенията също включваше бактерии и гъбички. По-късно по-подробно изследване на организмите доведе до разпределянето на четири царства: прокариоти (бактерии), гъби, растения и животни. Тази система е дадена в училищната биология.
През 1959 г. беше предложено светът на живите организми да бъде разделен на пет царства: прокариоти, протисти (протозои), гъби, растения и животни.
Тази система често се дава в биологичната (особено преводната) литература.
Други системи са разработени и продължават да се развиват, включително 20 или повече кралства. Например, предлага се да се разграничат три суперцарства: Прокариоти, Археи (Архебактерии) и Еукариоти.Всяко суперцарство включва няколко царства.
Каменски А. А. Биология 10-11 клас
Изпратено от читатели от сайта
Онлайн библиотека с ученици и книги, конспекти на уроци от 10 клас Биология, книги и учебници по календарен план планиране Биология 10 клас
Съдържание на урока резюме на урока и помощна рамка представяне на урока интерактивни технологии ускоряващи методи на преподаване Практикувайте викторини, тестване онлайн задачи и упражнения домашни семинари и обучения въпроси за дискусии в клас Илюстрации видео и аудио материали снимки, картинки графики, таблици, схеми комикси, притчи, поговорки, кръстословици, анекдоти, вицове, цитати ДобавкиПодробно решение параграф § 1 по биология за ученици от 10 клас, автори Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. 2014 г
Помня!
Какви постижения на съвременната биология познавате?
радиология
ултразвукови апарати, EMRI
установяване на молекулярната структура на ДНК
дешифриране на генома на хора и други организми
Генното инженерство
3D биопринтери
Сканиращи електронни микроскопи
ин витро оплождане и др.
Какви биолози познавате?
Линей, Ламарк, Дарвин, Мендел, Морган, Павлов, Пастьор, Хук, Льовенхук, Браун, Пурниние, Баер, Мечников, Мичурин, Вернадски, Ивановски, Флеминг, Тенсли, Сукачев, Четвериков, Лайл, Опарин, Шван, Шлейден, Чаграф, Навашин, Тимирязев, Малпиги, Голджи и др.
Прегледайте въпроси и задачи
1. Разкажете ни за приноса за развитието на биологията на древногръцките и древноримските философи и лекари.
Първият учен, създал научна медицинска школа, е древногръцкият лекар Хипократ (ок. 460 – ок. 370 г. пр. н. е.). Той вярваше, че всяка болест има естествени причини и те могат да бъдат разпознати чрез изучаване на структурата и жизнената дейност на човешкото тяло. От древни времена до днес лекарите тържествено произнасят Хипократовата клетва, като обещават да пазят лекарската тайна и при никакви обстоятелства да не оставят пациента без медицински грижи. Великият енциклопедист на древността Аристотел (384-322 г. пр. н. е.). Той става един от основоположниците на биологията като наука, като за първи път обобщава биологичните знания, натрупани от човечеството преди него. Той разработи таксономия на животните, определяйки в нея място за човек, когото нарече "социално животно, надарено с разум". Много от произведенията на Аристотел са посветени на произхода на живота. Древноримският учен и лекар Клавдий Гален (ок. 130 - ок. 200 г.), изучавайки устройството на бозайниците, поставя основите на човешката анатомия. През следващите петнадесет века неговите писания са основният източник на знания по анатомия.
2. Опишете характеристиките на възгледите за дивата природа през Средновековието, Ренесанса.
Интересът към биологията се увеличи рязко в епохата на Великия географски открития(XV век). Откриване на нови земи, установяване търговски отношениямежду държавите разширена информация за животни и растения. Ботаници и зоолози описват много нови, неизвестни досега видове организми, принадлежащи към различни царства на дивата природа. Един от забележителните хора на тази епоха - Леонардо да Винчи (1452-1519) - описва много растения, изучава структурата на човешкото тяло, дейността на сърцето и зрителната функция. След премахването на църковната забрана за отваряне на човешкото тяло, човешката анатомия постигна блестящ успех, който беше отразен в класическата работа на Андреас Везалий (1514-1564) „Структурата на човешкото тяло“ (фиг. 1). Най-великия научно постижение- откритието на кръвообращението - направено през XVII век. Английски лекар и биолог Уилям Харви (1578-1657).
3. Използвайки знанията, получени в уроците по история, обяснете защо през Средновековието в Европа е имало период на стагнация във всички области на знанието.
След падането на Западната Римска империя в Европа настъпва застой в развитието на науките и занаятите. Това беше улеснено от феодалния ред, установен във всички европейски страни, постоянните войни между феодалите, нашествията на полудиви народи от изток, масовите епидемии и най-важното - идеологическото поробване на умовете на широките маси от хората Римокатолическата църква. През този период Римокатолическата църква, въпреки многото неуспехи в борбата за политическо господство, разпространява влиянието си навсякъде Западна Европа. С огромна армия от духовници от различен ранг, папството всъщност постигна пълното господство на християнската римокатолическа идеология сред всички западноевропейски народи. Докато проповядваше смирение и смирение, оправдавайки съществуващия феодален ред, римокатолическото духовенство в същото време жестоко преследваше всичко ново и прогресивно. Естествените науки и въобще т.нар светско образованиебяха напълно потиснати.
4. Какво изобретение на XVII век. направи възможно отварянето и описанието на клетката?
Нова ера в развитието на биологията бе белязана от изобретяването на края на XVIв. микроскоп. вече в средата на седемнадесетив. открита е клетката, а по-късно е открит светът на микроскопичните същества - протозои и бактерии, изучава се развитието на насекомите и фундаменталната структура на сперматозоидите.
5. Какво е значението на трудовете на Л. Пастьор и И. И. Мечников за биологичната наука?
Трудовете на Луи Пастьор (1822-1895) и Иля Илич Мечников (1845-1916) определят появата на имунологията. През 1876 г. Пастьор се посвещава изцяло на имунологията, като най-накрая установява спецификата на патогените на антракс, холера, бяс, кокоша холера и други заболявания, развива идеи за изкуствен имунитет и предлага метод за защитни ваксинации, по-специално срещу антракс, бяс . Първата ваксинация срещу бяс е направена от Пастьор на 6 юли 1885 г. През 1888 г. Пастьор създава и оглавява Изследователския институт по микробиология (Институт Пастьор), в който работят много известни учени.
Мечников, откривайки феномена на фагоцитозата през 1882 г., разработи на негова основа сравнителна патология на възпалението, а по-късно - фагоцитната теория за имунитета, за която през 1908 г. получава Нобелова награда заедно с П. Ерлих. Многобройните трудове на Мечников по бактериология са посветени на епидемиологията на холерата, коремния тиф, туберкулозата и други инфекциозни заболявания. Мечников създава първата руска школа по микробиолози, имунолози и патолози; активно участва в създаването на изследователски институции, развиващи се различни формиборба с инфекциозните заболявания.
6. Избройте основните открития, направени в биологията през 20 век.
В средата на ХХ век. биологията започва активно да навлиза в методите и идеите на др природни науки. Постиженията на съвременната биология откриват широки перспективи за създаване на биологично активни вещества и нови лекарства, за лечение наследствени заболяванияи селекция на клетъчно ниво. В момента биологията се превърна в истинска производителна сила, за чието развитие може да се съди общо ниворазвитие на човешкото общество.
– Откриване на витамини
- Откриване пептидни връзкив протеинови молекули
- Ученето химическа природахлорофил
– Опишете основните тъкани на растенията
– Откриване на структурата на ДНК
– Изследване на фотосинтезата
– Откриване на ключов етап в клетъчното дишане – цикълът на трикарбоксилната киселина или цикълът на Кребс
– Изучаване на физиологията на храносмилането
- Наблюдава клетъчната структура на тъканите
– Наблюдавани едноклетъчни организми, животински клетки (еритроцити)
– Отваряне на ядрото в клетката
– Откриване на апарата на Голджи – клетъчен органоид, метод за приготвяне на микроскопични препарати нервна тъкан, изследване на структурата нервна система
- Установява, че някои части на ембриона оказват влияние върху развитието на други негови части
- Формулира мутационната теория
– Създаване на хромозомната теория за наследствеността
– Формулира закона за хомоложните редове в наследствената изменчивост
– Установено е увеличаване на мутационния процес под въздействието на радиоактивно лъчение
– Откри сложната структура на гена
– Откриха значението на мутационния процес в процесите, протичащи в популациите за еволюцията на вида
- Установява филогенетичната серия на конете като типова серия от постепенни еволюционни промени в сродни видове
– Разработи теорията за зародишните слоеве на гръбначните животни
- Той изложи теорията за произхода на многоклетъчните организми от общ предшественик - хипотетичния организъм на фагоцитела
- Обосновава присъствието в миналото на предшественика на многоклетъчните - фагоцитела и предлага да се счита за жив модел на многоклетъчно животно - трихоплакс
– Обосновава биологичния закон „Онтогенезата е кратко повторение на филогенезата“
– Потвърдено, че много органи са многофункционални; при нови условия на околната среда една от второстепенните функции може да стане по-важна и да замени предишната основна функция на органа
– Той изложи хипотезата за появата на двустранна симетрия на живите организми
7. Назовете известните ви природни науки, съставляващи биологията. Кой от тях е възникнал в края на 20 век?
На границите на сродни дисциплини възникнаха нови биологични области: вирусология, биохимия, биофизика, биогеография, молекулярна биология, космическа биология и много други. Широкото въвеждане на математиката в биологията предизвика раждането на биометрията. Напредъкът в екологията, както и все по-актуалните проблеми на опазването на природата, допринесоха за развитието на екологичен подход в повечето клонове на биологията. На границата на XX и XXI век. биотехнологиите започнаха да се развиват с голяма скорост - посока, на която без съмнение принадлежи бъдещето.
Мисля! Помня!
1. Анализирайте промените, настъпили в науката през XVII-XVIII век. Какви възможности откриха пред учените?
Нова ера в развитието на биологията е белязана от изобретението в края на 16 век. микроскоп. Още в средата на XVII век. открита е клетката, а по-късно е открит светът на микроскопичните същества - протозои и бактерии, изучава се развитието на насекомите и фундаменталната структура на сперматозоидите. През XVIII век. Шведският натуралист Карл Линей (1707-1778) предлага система за класификация на дивата природа и въвежда двоична (двойна) номенклатура за именуване на видовете. Карл Ернст Баер (Карл Максимович Баер) (1792-1876), професор от Медико-хирургическата академия в Санкт Петербург, изучавайки вътрематочното развитие, установи, че ембрионите на всички животни в ранните стадии на развитие са сходни, формулира закона за ембриона сходство и влезе в историята на науката като основател на ембриологията. Първият биолог, който се опитва да създаде последователна и холистична теория за еволюцията на живия свят, е френският учен Жан Батист Ламарк (1774-1829). Палеонтологията, науката за изкопаемите животни и растения, е създадена от френския зоолог Жорж Кювие (1769-1832). Огромна роля за разбирането на единството на органичния свят изигра клетъчната теория на зоолога Теодор Шван (1810-1882) и ботаника Матиас Якоб Шлейден (1804-1881).
2. Как разбирате израза „приложна биология”?
4. Анализирайте материала на параграфа. Направете график на основните постижения в биологията. Кои страни през какви периоди от време са били основните "доставчици" на нови идеи и открития? Направете заключение за връзката между развитието на науката и други характеристики на държавата и обществото.
Страните, в които са извършени основните биологични открития, принадлежат към развитите и активно развиващите се страни.
5. Дайте примери за съвременни дисциплини, възникнали на пресечната точка на биологията и други науки, които не са споменати в параграфа. Какъв е предметът на тяхното изследване? Опитайте се да познаете какви клонове на биологията могат да се появят в бъдеще.
Примери за съвременни дисциплини, възникнали в пресечната точка на биологията и други науки: палеобиология, биомедицина, социобиология, психобиология, бионика, физиология на труда, радиобиология.
В бъдеще може да се появят клонове на биологията: биопрограмиране, ИТ медицина, биоетика, биоинформатика, биотехнологии.
6. Обобщете информацията за системата на биологичните науки и я представете под формата на сложна йерархична диаграма. Сравнете диаграмата, която сте създали, с резултатите, получени от вашите съученици. Моделите ви същите ли са? Ако не, моля, обяснете какви са основните разлики между тях.
1) Човечеството не може да съществува без живата природа. Затова е жизненоважно да го запазите
2) Биологията възниква във връзка с решаването на много важни проблеми за хората.
3) Едно от тях винаги е било по-задълбочено разбиране на процесите в дивата природа, свързани с получаването на хранителни продукти, т.е. познаване на характеристиките на живота на растенията и животните, тяхното изменение под въздействието на човека, начини за получаване на надеждна и все по-богата реколта.
4) Човекът е продукт на развитието на живата природа. Всички процеси на нашата жизнена дейност са подобни на тези, които се случват в природата. И така, дълбокото разбиране на биологичните процеси е научната основа на медицината.
5) Възникването на съзнанието, което означава гигантска стъпка напред в самопознанието на материята, също не може да бъде разбрано без задълбочени изследвания на живата природа, поне в 2 посоки - появата и развитието на мозъка като орган на мисленето (досега мистерията на мисленето остава неразгадана) и появата на социалност, социален начин на живот.
6) Жива природае източник на много материали и продукти, необходими на човечеството. Трябва да познавате свойствата им, за да ги използвате правилно, да знаете къде да ги търсите в природата, как да ги получите.
7) Водата, която пием, по-точно чистотата на тази вода, нейното качество също се определя преди всичко от живата природа. Нашите пречиствателни съоръжения само завършват този огромен процес, който протича невидимо за нас в природата: водата в почвата или резервоара многократно преминава през телата на безброй безгръбначни, филтрира се от тях и, освободена от органични и неорганични остатъци, става това, което познаваме в реки, езера и извори.
8) Проблемът с качеството на въздуха и водата е един от проблемите на околната среда, а екологията е биологична дисциплина, въпреки че съвременната екология отдавна е престанала да бъде само една и включва много независими секциичесто принадлежащи към различни научни дисциплини.
9) В резултат на човешкото изследване на цялата повърхност на планетата, развитието на селското стопанство, промишлеността, обезлесяването, замърсяването на континентите и океаните, все по-голям брой видове растения, гъби и животни изчезват от лицето на света. Земята. Изчезнал вид не може да бъде възстановен. Той е продукт на милиони години еволюция и има уникален генофонд.
10) Б този моментОсобено бързо се развиват молекулярната биология, биотехнологиите и генетиката.
8. Организационен проект. Изберете важно събитие в историята на биологията, чиято годишнина е през настоящата или следващата година. Разработете програма за вечерта (състезание, викторина), посветена на това събитие.
Тест:
– Разделяне на групи
– Встъпителни бележки – описание на събитието, исторически контекст на събитието, ученият
– Измислете имената на отборите (по темата на викторината)
- Кръг 1 - прост: например, довършете изречението: Защитна реакция на растенията към промяна в продължителността на дневните часове (падане на листата).
- Рунд 2 - двойно: например, намерете чифт.
- Кръг 3 - труден: например, начертайте диаграма на процес, нарисувайте явление.
Трудно е да си го представим днес научна дейностчовек без микроскоп. Микроскопът се използва широко в повечето лаборатории по медицина и биология, геология и наука за материалите.
Резултатите, получени с помощта на микроскоп, са необходими за поставяне на точна диагноза и проследяване на хода на лечението. С помощта на микроскоп се разработват и въвеждат нови лекарства, правят се научни открития.
Микроскоп- (от гръцки mikros - малък и skopeo - гледам), оптично устройство за получаване на увеличено изображение на малки предмети и техните детайли, които не се виждат с просто око.
Човешкото око е в състояние да различи детайли на обект, които са на разстояние най-малко 0,08 mm един от друг. С помощта на светлинен микроскоп можете да видите детайлите, разстоянието между които е до 0,2 микрона. Електронният микроскоп ви позволява да получите разделителна способност до 0,1-0,01 nm.
Изобретяването на микроскопа, инструмент, толкова важен за цялата наука, се дължи главно на влиянието на развитието на оптиката. Някои оптични свойства на кривите повърхности са били известни дори на Евклид (300 г. пр. н. е.) и Птолемей (127-151), но тяхната увеличителна сила не е намерила практическо приложение. В тази връзка първите очила са изобретени от Салвинио дели Арлеати в Италия едва през 1285 г. През 16 век Леонардо да Винчи и Мауролико показват, че малките предмети се изучават най-добре с лупа.
Първият микроскоп е създаден едва през 1595 г. от Z. Jansen. Изобретението се състоеше във факта, че Захариус Янсен монтира две изпъкнали лещи в една тръба, като по този начин постави основата за създаването на сложни микроскопи. Фокусирането върху изследвания обект се постига чрез прибираща се тръба. Увеличението на микроскопа е от 3 до 10 пъти. И това беше истински пробив в областта на микроскопията! Всеки следващ микроскоп той значително се подобри.
През този период (XVI век) постепенно започват да се развиват датски, английски и италиански изследователски инструменти, поставяйки основата на съвременната микроскопия.
Бързото разпространение и усъвършенстване на микроскопите започва, след като Галилей (G. Galilei), подобрявайки проектирания от него телескоп, започва да го използва като вид микроскоп (1609-1610), променяйки разстоянието между обектива и окуляра.
По-късно, през 1624 г., след като постига производството на лещи с по-къс фокус, Галилей значително намалява размерите на своя микроскоп.
През 1625 г. член на Римската академия на будните ("Akudemia dei lincei") I. Faber предложи термина "микроскоп". Първите успехи, свързани с използването на микроскоп в научните биологични изследвания, са постигнати от Р. Хук, който пръв описва растителна клетка(около 1665 г.). В книгата си "Micrographia" Хук описва структурата на микроскопа.
През 1681 г. Лондонското кралско общество на своя среща обсъди подробно странната ситуация. холандец Льовенхук(A. van Leenwenhoek) описва невероятните чудеса, които открива с микроскопа си в капка вода, в настойка от пипер, в тинята на река, във вдлъбнатината на собствения си зъб. Льовенхук, използвайки микроскоп, открива и скицира сперматозоидите на различни протозои, подробности за структурата на костната тъкан (1673-1677).
„С най-голямо удивление видях в капката множество малки животни, движещи се бързо във всички посоки, като щука във вода. Най-малкото от тези малки животни е хиляди пъти по-малко от окото на възрастна въшка.“
Най-добрите лупи на Льовенхук са увеличени 270 пъти. С тях той за първи път вижда кръвните телца, движението на кръвта в капилярните съдове на опашката на поповата лъжица, набраздяването на мускулите. Той отвори инфузория. За първи път се потопи в света на микроскопичните едноклетъчни водорасли, където е границата между животните и растенията; къде е движещото се животно зелено растение, притежава хлорофил и се храни чрез абсорбиране на светлина; където растението, все още прикрепено към субстрата, е загубило хлорофил и поглъща бактерии. Накрая той дори видя голямо разнообразие от бактерии. Но, разбира се, по това време все още не е имало далечна възможност да се разбере нито значението на бактериите за човека, нито значението на зеленото вещество - хлорофил, нито границата между растението и животното.
Откриваше се нов свят на живи същества, по-разнообразен и безкрайно по-оригинален от света, който виждаме.
През 1668 г. Е. Дивини, като прикрепи полева леща към окуляра, създава окуляр от модерен тип. През 1673 г. Хавелий въвежда микрометърен винт, а Хертел предлага да се постави огледало под предмета на микроскопа. Така микроскопът започва да се сглобява от тези основни части, които са част от съвременния биологичен микроскоп.
В средата на 17в нютоноткри сложния състав на бялата светлина и го разложи с призма. Рьомер доказва, че светлината се движи с крайна скорост и я измерва. Нютон изложи известната хипотеза - неправилна, както знаете - че светлината е поток от летящи частици с такава изключителна финост и честота, че те проникват през прозрачни тела, като стъкло през лещата на окото, и удряйки ретината с удари , произвеждат физиологично усещане за светлина . Хюйгенс беше първият, който говори за вълнообразната природа на светлината и доказа колко естествено тя обяснява както законите на простото отражение и пречупване, така и законите на двойното пречупване в исландския шпат. Мислите на Хюйгенс и Нютон се срещнаха в рязък контраст. Така през XVII век. в остър спор наистина възникна проблемът за същността на светлината.
Както решението на въпроса за същността на светлината, така и усъвършенстването на микроскопа напредват бавно. Спорът между идеите на Нютон и Хюйгенс продължава цял век. Известният Ойлер се присъедини към идеята за вълновата природа на светлината. Но проблемът беше решен едва след сто допълнителни годиниФренел, талантлив изследовател, когото науката познаваше.
Каква е разликата между потока от разпространяващи се вълни - идеята на Хюйгенс - от потока от бързащи малки частици - идеята на Нютон? Два знака:
1. След като се срещнат, вълните могат взаимно да се унищожат, ако гърбицата на едната лежи върху долината на другата. Светлина + светлина, комбинирани заедно, могат да произведат тъмнина. Това явление намеса, това са пръстените на Нютон, неразбрани от самия Нютон; това не може да бъде случаят с потоците от частици. Два потока от частици са винаги двоен поток, двойна светлина.
2. Потокът от частици преминава през дупката директно, без да се отклонява настрани, а потокът от вълни със сигурност се отклонява, разсейва. то дифракция.
Френел доказва теоретично, че отклонението във всички посоки е незначително, ако вълната е малка, но въпреки това той открива и измерва тази незначителна дифракция и определя дължината на вълната на светлината от нейната величина. От явленията на интерференция, които са толкова добре познати на оптиците, които полират до "един цвят", до "две ленти", той също измерва дължината на вълната - това е половин микрон (половин хилядна от милиметъра). И оттам вълновата теория и изключителната тънкост и острота на проникване в същността на живата материя стават неоспорими. Оттогава всички потвърждаваме и прилагаме идеите на Френел в различни модификации. Но дори и без да знае тези мисли, човек може да подобри микроскопа.
Така беше и през 18 век, въпреки че събитията се развиваха много бавно. Сега е трудно дори да си представим, че първата тръба на Галилей, през която той наблюдава света на Юпитер, и микроскопът на Льовенхук са прости неахроматични лещи.
Голяма пречка пред ахроматизацията беше липсата на добър кремък. Както знаете, ахроматизацията изисква две стъкла: корона и кремък. Последното е стъкло, в което една от основните части е тежък оловен оксид, който има непропорционално голяма дисперсия.
През 1824 г. простата практическа идея на Sallig, възпроизведена от френската фирма Chevalier, дава огромен успех на микроскопа. Лещата, която се е състояла от една леща, е разделена на части, започва да се прави от много ахроматични лещи. Така се увеличи многократно броят на параметрите, даде се възможност за коригиране на системни грешки и за първи път стана възможно да се говори за реални големи увеличения - от 500 и дори 1000 пъти. Границата на крайната визия се премести от два на един микрон. Микроскопът на Льовенхук остава далеч назад.
През 70-те години на 19 век победоносният марш на микроскопията върви напред. Този, който каза беше Абе(Е. Абе).
Постигнато е следното:
Първо, ограничаващата разделителна способност се е преместила от половин микрон на една десета от микрона.
Второ, в конструкцията на микроскопа вместо груба емпирия е въведена висока научност.
Трето, накрая се показват границите на възможното с микроскоп и тези граници са преодоляни.
Създаден е щаб от учени, оптици и калкулатори, работещи във фирмата Zeiss. Учениците на Абе представиха теорията на микроскопа и на оптичните инструменти като цяло в основни трудове. Разработена е система от измервания, която определя качеството на микроскопа.
Когато стана ясно, че съществуващите видове стъкло не отговарят на научните изисквания, систематично бяха създадени нови видове. Извън тайните на наследниците на Гуинан - Пара-Мантуа (наследниците на Бонтан) в Париж и Шанс в Бирмингам - отново бяха създадени методи за топене на стъкло и въпросът за практическата оптика беше развит до такава степен, че може да се каже: Абе почти спечели с оптичното оборудване на армията световна война 1914-1918 г
Накрая, призовавайки на помощ основите на вълновата теория на светлината, Абе ясно показа за първи път, че всяка острота на инструмента има своя граница на възможност. Най-тънкият от всички инструменти е дължината на вълната. Невъзможно е да се видят обекти, по-малки от половината от дължината на вълната, казва теорията за дифракцията на Абе, и е невъзможно да се получат изображения, по-малки от половината от дължината на вълната, т.е. по-малко от 1/4 микрона. Или с различни трикове на потапяне, когато използваме медии, в които дължината на вълната е по-къса - до 0,1 микрона. Вълната ни ограничава. Наистина границите са много малки, но все пак това са граници за човешката дейност.
Един оптичен физик усеща, когато обект с хилядна, десетхилядна, в някои случаи дори стохилядна от дължината на вълната е поставен на пътя на светлинна вълна. Самата дължина на вълната се измерва от физиците с точност до една десетмилионна от нейната величина. Възможно ли е да мислим, че оптиците, които са обединили усилията си с цитолозите, няма да овладеят стотната дължина на вълната, която стои в задачата им? Има десетки начини да заобиколите ограничението на дължината на вълната. Знаете един от тези байпаси, т. нар. ултрамикроскопски метод. Ако невидимите в микроскопа микроби са далеч един от друг, можете да ги осветите отстрани с ярка светлина. Колкото и малки да са, те ще блестят като звезда на тъмен фон. Тяхната форма не може да бъде определена, може само да се установи наличието им, но това често е изключително важно. Този метод се използва широко в бактериологията.
Произведенията на английския оптик J. Sirks (1893) поставят началото на интерферентната микроскопия. През 1903 г. R. Zsigmondy и N. Siedentopf създават ултрамикроскоп, през 1911 г. M. Sagnac описва първия двулъчев интерферентен микроскоп, през 1935 г. F. Zernicke предлага да се използва методът на фазовия контраст за наблюдение на прозрачни, слабо разсейващи светлина обекти в микроскопи. В средата на ХХ век. е изобретен електронният микроскоп, през 1953 г. финландският физиолог А. Вилска изобретява аноптралния микроскоп.
М.В. Ломоносов, И.П. Кулибин, Л.И. Манделщам, Д.С. Рождественски, А.А. Лебедев, С.И. Вавилов, В.П. Линник, Д.Д. Максутов и др.
Литература:
Д.С. Избрани произведения на Рождественски. М.-Л., "Наука", 1964 г.
Рождественски Д.С. По въпроса за изображението на прозрачни обекти в микроскоп. - Тр. GOI, 1940, т. 14
Собол С.Л. История на микроскопа и микроскопските изследвания в Русия през 18 век. 1949 г.
Clay R.S., Court T.H. Историята на микроскопа. Л., 1932; Бредбъри С. Еволюцията на микроскопа. Оксфорд, 1967 г.
МИКРОСКОП
ДОКЛАД по биология на ученик от 6 клас
Дълго време човек живееше заобиколен от невидими същества, използваше техните отпадъчни продукти (например при печене на хляб от кисело тесто, приготвяне на вино и оцет), страдаше, когато тези същества причиняваха болести или разваляха хранителните запаси, но не подозираха за техните присъствие . Не подозирах, защото не го видях, а не го видях, защото размерите на тези микросъщества бяха много по-ниски от границата на видимост, на която е способно човешкото око. Известно е, че човек с нормално зрение на оптимално разстояние (25–30 cm) може да различи обект с размери 0,07–0,08 mm под формата на точка. По-малките обекти не могат да се видят. Това се определя от структурните особености на зрителния му орган.
Приблизително по същото време, когато започна изследването на космоса с помощта на телескопи, бяха направени първите опити да се разкрият тайните на микросвета с помощта на лещи. Така по време на археологически разкопки в Древен Вавилонса открити двойно изпъкнали лещи - най-простите оптични устройства. Лещите бяха изработени от полирана планина кристал.Може да се счита, че с тяхното изобретение човекът е направил първата крачка по пътя към микросвета.
Най-простият начинда увеличите изображението на малък обект означава да го наблюдавате с лупа. Лупата е събирателна леща с малко фокусно разстояние (обикновено не повече от 10 cm), поставена в дръжката.
производител на телескопи Галилеов 1610
През 1993 г. той открива, че когато е широко раздалечен, зрителната му тръба прави възможно значително уголемяване на малки обекти. Може да се счита изобретателят на микроскопасъстоящ се от положителни и отрицателни лещи.
По-усъвършенстван инструмент за наблюдение на микроскопични обекти е прост микроскоп. Кога са се появили тези устройства, не е известно точно. В самото начало на 17 век няколко такива микроскопа са направени от майстор на очила Захариас Янсенот Миделбург.
В есето А. Кирхер, пуснат през 1646 година, съдържа описание най-простият микроскопнаречен от него "бълха стъкло". Състоеше се от лупа, вградена в медна основа, върху която беше фиксирана маса за предмети, която служеше за поставяне на въпросния предмет; на дъното имаше плоско или вдлъбнато огледало, отразяващо слънчевите лъчи върху предмет и по този начин го осветяваше отдолу. Лупата се придвижваше с помощта на винт към масата с предмети, докато изображението стана отчетливо и ясно.
Първи големи откритиятоку що са направени с помощта на обикновен микроскоп. В средата на 17 век холандският натуралист постига блестящ успех Антъни Ван Льовенхук. В продължение на много години Льовенхук се усъвършенства в производството на малки (понякога по-малко от 1 mm в диаметър) двойно изпъкнали лещи, които той прави от малка стъклена топка, която от своя страна се получава чрез разтопяване на стъклена пръчка в пламък. След това тази стъклена топка се смила на примитивна шлифовъчна машина. През живота си Льовенхук е направил поне 400 такива микроскопа. Един от тях, съхраняван в университетския музей в Утрехт, дава повече от 300 пъти увеличение, което е огромен успех за 17 век.
В началото на 17 век е имало съставни микроскописъставен от две лещи. Изобретателят на такъв сложен микроскоп не е точно известен, но много факти показват, че той е холандец. Корнелиус Дребел, който е живял в Лондон и е бил на служба при английския крал Джеймс I. В съставния микроскоп е имало две чаши:едната - лещата - обърната към обекта, другата - окулярът - обърната към окото на наблюдателя. В първите микроскопи за обектив е служело двойно изпъкнало стъкло, което е давало реален, увеличен, но обратен образ. Това изображение беше изследвано с помощта на окуляр, който по този начин играеше ролята на лупа, но само тази лупа служеше за увеличаване не на самия обект, а на изображението му.
AT 1663 микроскоп Дребелбеше подобренанглийски физик Робърт Хук, който вкара в него трети обектив, наречен колектив. Този тип микроскоп придоби голяма популярност и повечето микроскопи от края на 17 - първата половина на 8 век са построени по неговата схема.
Устройство за микроскоп
Микроскопът е оптичен инструмент, предназначен за изследване на увеличени изображения на микрообекти, които са невидими с просто око.
Основните части на светлинния микроскоп (фиг. 1) са обектив и окуляр, затворени в цилиндрично тяло - тубус. Повечето модели, предназначени за биологични изследвания, се доставят с три лещи с различни фокусни разстояния и въртящ се механизъм, предназначен за бърза смяна - купола, често наричана купола. Тръбата е разположена в горната част на масивна стойка, включително държача за туба. Малко под обектива (или кула с множество обективи) има предметна платформа, върху която се поставят слайдове с тестови проби. Остротата се регулира с помощта на винт за груба и фина настройка, който ви позволява да промените позицията на предметната площ спрямо обектива.
За да може изследваната проба да има достатъчна яркост за комфортно наблюдение, микроскопите са оборудвани с още два оптични блока (фиг. 2) - осветител и кондензатор. Осветителят създава поток от светлина, който осветява тестовия препарат. В класическите светлинни микроскопи дизайнът на осветителя (вграден или външен) включва нисковолтова лампа с дебела нишка, събирателна леща и диафрагма, която променя диаметъра на светлинното петно върху пробата. Кондензаторът, който е събирателна леща, е проектиран да фокусира лъчите на осветителя върху пробата. Кондензаторът има и ирисова диафрагма (поле и бленда), която контролира интензитета на осветеност.
При работа със светлопропускливи обекти (течности, тънки срезове от растения и др.) те се осветяват от пропусната светлина - осветителят и кондензаторът се намират под предметната сцена. Непрозрачните проби трябва да се осветяват отпред. За да направите това, осветителят се поставя над предметната сцена и лъчите му се насочват към обекта през лещата с помощта на полупрозрачно огледало.
Осветителят може да бъде пасивен, активен (лампа) или и двете. Най-простите микроскопи нямат лампи за осветяване на проби. Под масата имат двустранно огледало, при което едната страна е плоска, а другата е вдлъбната. На дневна светлина, ако микроскопът е близо до прозорец, можете да получите доста добро осветление с помощта на вдлъбнато огледало. Ако микроскопът е в тъмна стая, за осветяване се използват плоско огледало и външен осветител.
Увеличението на микроскопа е равно на произведението от увеличението на обектива и окуляра. С увеличение на окуляра от 10 и увеличение на обектива от 40, общият коефициент на увеличение е 400. Обикновено в комплекта за изследователски микроскоп са включени обективи с увеличение от 4 до 100. Типичен комплект обектив за микроскоп за любителски и образователни изследвания (x4 , x10 и x40), осигурява увеличение от 40 на 400.
Разделителната способност е друга важна характеристика на микроскопа, която определя неговото качество и яснота на изображението, което формира. Колкото по-висока е разделителната способност, толкова повече фини детайли могат да се видят при голямо увеличение. Във връзка с резолюцията се говори за "полезно" и "безполезно" увеличение. „Полезно“ е максималното увеличение, при което се осигурява максимална детайлност на изображението. По-нататъшното увеличение („безполезно“) не се поддържа от разделителната способност на микроскопа и не разкрива нови детайли, но може да повлияе неблагоприятно на яснотата и контраста на изображението. По този начин границата на полезното увеличение на светлинния микроскоп не е ограничена общ коефициентувеличение на лещите и окуляра - може да се направи колкото желаете, но качеството на оптичните компоненти на микроскопа, тоест разделителната способност.
Микроскопът включва три основни функционални части:
1. Осветителна част
Проектиран да създава светлинен поток, което ви позволява да осветявате обекта по такъв начин, че следващите части на микроскопа да изпълняват функциите си с най-голяма точност. Осветителната част на микроскопа с пропусната светлина е разположена зад обекта под обектива при директните микроскопи и пред обекта над обектива при обърнатите.
Осветителната част включва източник на светлина (лампа и електрическо захранване) и оптико-механична система (колектор, кондензатор, регулируеми поле и апертура / ирисови диафрагми).
2. Възпроизвеждаща част
Проектиран да възпроизвежда обект в равнината на изображението с качеството на изображението и увеличението, необходими за изследване (т.е. да изгради такова изображение, което възпроизвежда обекта възможно най-точно и във всички детайли с резолюция, увеличение, контраст и възпроизвеждане на цветовете, съответстващи на оптиката на микроскопа).
Възпроизвеждащата част осигурява първата степен на увеличение и е разположена след обекта към равнината на изображението на микроскопа. Възпроизвеждащата част включва леща и междинна оптична система.
Съвременните микроскопи от последно поколение се основават на оптични системи от лещи, коригирани за безкрайност.
Това допълнително изисква използването на т. нар. тръбни системи, които „събират“ успоредни лъчи светлина, излизащи от обектива в равнината на изображението на микроскопа.
3. Визуализираща част
Предназначен за получаване на реално изображение на обект върху ретината, филм или плоча, на екрана на телевизор или компютърен монитор с допълнително увеличение (вторият етап на увеличение).
Изобразяващата част се намира между образната равнина на обектива и очите на наблюдателя (камера, фотоапарат).
Частта за изображения включва монокулярна, бинокулярна или тринокулярна визуална приставка със система за наблюдение (окуляри, които работят като лупа).
В допълнение, тази част включва системи за допълнително увеличение (системи за търговец на едро / промяна на увеличението); прожекционни дюзи, включително дискусионни дюзи за двама или повече наблюдатели; устройства за рисуване; системи за анализ на изображения и документиране с подходящи съвпадащи елементи (фото канал).
Микроскопът е уникален инструмент, предназначен да увеличава микроизображения и да измерва размера на обекти или структурни образувания, наблюдавани през леща. Това развитие е удивително, а значението на изобретяването на микроскопа е изключително голямо, защото без него някои направления не биха съществували. съвременна наука. И от тук по-подробно.
Микроскопът е устройство, свързано с телескоп, което се използва за напълно различни цели. С него е възможно да се разгледа структурата на обекти, които са невидими за окото. Позволява ви да определите морфологичните параметри на микроформациите, както и да оцените тяхното обемно местоположение. Ето защо дори е трудно да си представим какво значение имаше изобретяването на микроскопа и как появата му повлия на развитието на науката.
История на микроскопа и оптиката
Днес е трудно да се отговори кой пръв е изобретил микроскопа. Вероятно този въпрос също ще бъде широко обсъждан, както и създаването на арбалет. Въпреки това, за разлика от оръжията, изобретението на микроскопа всъщност се случи в Европа. От кого точно, все още не се знае. Вероятността Ханс Янсен, холандски производител на очила, да е откривателят на устройството, е доста голяма. Неговият син, Закари Янсен, твърди през 1590 г., че е построил микроскоп с баща си.
Но още през 1609 г. се появява друг механизъм, създаден от Галилео Галилей. Той го нарече occhiolino и го представи на публиката в Националната академия dei Lincei. Доказателство, че по това време вече може да се използва микроскоп, е белегът върху печата на папа Урбан III. Смята се, че това е модификация на изображението, получено чрез микроскопия. Светлинен микроскоп (композитен) Галилео Галилейсе състои от една изпъкнала и една вдлъбната леща.
Усъвършенстване и внедряване в практиката
Вече 10 години след изобретяването на Галилей Корнелиус Дреббел създава съставен микроскоп с две изпъкнали лещи. И по-късно, тоест към края, Кристиан Хюйгенс разработва окулярна система с две лещи. Те все още се произвеждат, въпреки че им липсва широчината на погледа. Но по-важното е, че с помощта на такъв микроскоп през 1665 г. е направено изследване на разрез от корков дъб, където ученият е видял така наречените пчелни пити. Резултатът от експеримента беше въвеждането на понятието "клетка".
Друг баща на микроскопа, Антъни ван Льовенхук, само го преоткри, но успя да привлече вниманието на биолозите към устройството. И след това стана ясно какво значение има изобретяването на микроскопа за науката, защото позволява развитието на микробиологията. Вероятно споменатото устройство значително е ускорило развитието на природните науки, защото докато човек не види микроби, той вярва, че болестите се раждат от нечистота. А в науката царуваха концепциите на алхимията и виталистичните теории за съществуването на живите и спонтанното генериране на живот.
Микроскоп на Льовенхук
Изобретяването на микроскопа е уникално събитие в науката на Средновековието, защото благодарение на устройството е възможно да се намерят много нови теми за научна дискусия. Освен това много теории са унищожени от микроскопията. И това е голямата заслуга на Антони ван Льовенхук. Той успя да подобри микроскопа, така че да ви позволи да видите клетките в детайли. И ако разгледаме въпроса в този контекст, тогава Льовенхук наистина е бащата на този тип микроскоп.
Структура на устройството
Самата светлина беше плоча с леща, способна многократно да увеличава въпросните обекти. Тази плоча с обектив имаше статив. Чрез него тя беше монтирана на хоризонтална маса. Чрез насочване на лещата към светлината и поставяне на изследвания материал между нея и пламъка на свещта може да се види.Нещо повече, първият материал, който Антъни ван Льовенхук изследва, е плака. В него ученият видя много същества, които все още не можеше да назове.
Уникалността на микроскопа на Льовенхук е удивителна. Наличните по това време композитни модели не осигуряваха високо качество на изображението. Освен това наличието на две лещи само задълбочава дефектите. Поради това са били необходими повече от 150 години на съставните микроскопи, първоначално разработени от Галилео и Дреббел, за да създадат същото качество на изображението като устройството на Льовенхук. Самият Антъни ван Льовенхук все още не се счита за баща на микроскопа, но с право е признат майстор на микроскопията на естествени материали и клетки.
Изобретяване и усъвършенстване на лещи
Самата концепция за леща вече е съществувала през Древен Рими Гърция. Например в Гърция с помощта на изпъкнало стъкло е възможно да се запали огън. А в Рим отдавна са забелязали свойствата на стъклените съдове, пълни с вода. Те позволиха изображенията да бъдат увеличени, макар и не многократно. По-нататъшното развитие на лещите е неизвестно, въпреки че е очевидно, че прогресът не може да стои неподвижен.
Известно е, че през 16 век във Венеция навлиза използването на очила. Това се потвърждава от фактите за наличието на машини за шлайфане на стъкло, което направи възможно получаването на лещи. Имаше и рисунки на оптични устройства, които са огледала и лещи. Авторството на тези произведения принадлежи на Леонардо да Винчи. Но още по-рано хората са работили с лупи: през 1268 г. Роджър Бейкън излага идеята за създаване на телескоп. По-късно беше приложено.
Очевидно авторството на обектива не принадлежи на никого. Но това се наблюдава до момента, в който Карл Фридрих Цайс се заема с оптиката. През 1847 г. започва да произвежда микроскопи. Тогава компанията му става лидер в разработката на оптични стъкла. Той съществува и до днес, оставайки основен в индустрията. С него си сътрудничат всички фирми, които произвеждат фото и видео камери, оптични мерници, далекомери, телескопи и други устройства.
Подобряване на микроскопията
Историята на изобретението на микроскопа е поразителна в подробното си проучване. Но не по-малко интересна е историята на по-нататъшното усъвършенстване на микроскопията. Започват да се появяват нови, а научната мисъл, която ги генерира, затъва все по-дълбоко. Сега целта на учения беше не само изследването на микробите, но и разглеждането на по-малки компоненти. Те са молекули и атоми. Още през 19 век те могат да бъдат изследвани чрез рентгенов дифракционен анализ. Но науката изискваше повече.
И така, още през 1863 г. изследователят Хенри Клифтън Сорби разработи поляризационен микроскоп за изследване на метеорити. И през 1863 г. Ернст Абе развива теорията за микроскопа. Той беше успешно приет в производството на Carl Zeiss. Така неговата компания се превърна в признат лидер в областта на оптичните инструменти.
Но скоро дойде 1931 година - времето на създаването на електронния микроскоп. Това се превърна в нов тип апарат, който ви позволява да виждате много повече от светлина. В него за предаване не са използвани фотони и не поляризирана светлина, а електрони - частици, много по-малки от най-простите йони. Именно изобретяването на електронния микроскоп позволи развитието на хистологията. Сега учените придобиха пълна увереност, че техните преценки за клетката и нейните органели наистина са правилни. Едва през 1986 г. обаче е награден създателят на електронния микроскоп Ернст Руска Нобелова награда. Освен това още през 1938 г. Джеймс Хилър построява трансмисионен електронен микроскоп.
Най-новите видове микроскопи
Науката след успехите на много учени се развива все по-бързо. Следователно целта, продиктувана от новите реалности, беше необходимостта от разработване на високочувствителен микроскоп. И още през 1936 г. Ервин Мюлер произвежда устройство за полеви емисии. И през 1951 г. е произведено друго устройство - полеви йонен микроскоп. Неговото значение е изключително, защото позволи на учените да видят атоми за първи път. И в допълнение към това, през 1955 г. Йежи Номарски се развива теоретична основадиференциална интерференционно-контрастна микроскопия.
Подобряване на най-новите микроскопи
Изобретяването на микроскопа все още не е успешно, тъй като по принцип не е трудно да накарате йони или фотони да преминат през биологична среда и след това да разгледате полученото изображение. Но въпросът за подобряване на качеството на микроскопията беше наистина важен. И след тези заключения учените създадоха транзитен масов анализатор, който беше наречен сканиращ йонен микроскоп.
Това устройство направи възможно сканирането на един атом и получаването на данни за триизмерната структура на молекулата. Заедно с този метод беше възможно значително да се ускори процесът на идентифициране на много вещества, открити в природата. И още през 1981 г. е въведен сканиращ тунелен микроскоп, а през 1986 г. - атомно-силов микроскоп. 1988 е годината на изобретяването на сканиращия електрохимичен тунелен микроскоп. А най-новата и най-полезна е сондата за сила на Келвин. Разработен е през 1991 г.
Оценка на световното значение на изобретението на микроскопа
От 1665 г., когато Льовенхук започва да работи със стъкло и производството на микроскопи, индустрията се развива и става по-сложна. И чудейки се какво е значението на изобретяването на микроскопа, струва си да разгледаме основните постижения на микроскопията. И така, този метод направи възможно разглеждането на клетката, което послужи като друг тласък за развитието на биологията. Тогава устройството даде възможност да се видят органелите на клетката, което направи възможно формирането на моделите на клетъчната структура.
След това микроскопът направи възможно да се видят молекулата и атомът, а по-късно учените успяха да сканират повърхността им. Нещо повече, дори електронни облаци от атоми могат да се видят през микроскоп. Тъй като електроните се движат със скоростта на светлината около ядрото, е абсолютно невъзможно да се разгледа тази частица. Въпреки това трябва да се разбере колко важно е изобретяването на микроскопа. Той направи възможно да се види нещо ново, което не може да се види с окото. то прекрасен свят, изучаването на които доближава човек до съвременните постижения на физиката, химията и медицината. И си струва цялата упорита работа.
