Mikroskopun Kısa Tarihi

Rönesans olarak bilinen bu tarihsel dönemde, "karanlık" Orta Çağlar, icatlar oldu baskı, barut ve denizcinin pusulaardından Amerika'nın keşfi. Işık mikroskobunun icadı da aynı derecede dikkat çekiciydi: insan gözünün, bir objektif veya lens kombinasyonları vasıtasıyla, küçük nesnelerin büyütülmüş görüntülerini gözlemlemesini sağlayan bir alet. Dünyalar içindeki dünyaların büyüleyici detaylarını görünür kıldı.

Çok geçmeden, puslu kayıt edilmemiş geçmişte, birisi ortada kenarlardan daha kalın bir parça şeffaf kristal aldı, içine baktı ve şeylerin daha büyük görünmesini sağladı. Birisi ayrıca böyle bir kristalin güneş ışınlarını odaklayacağını ve bir parça parşömen veya beze ateş açtığını buldu. Büyüteçler ve "yanan gözlükler" veya "büyüteçler", birinci yüzyılda Roma filozofları Seneca ve Pliny the Elder'ın yazılarında belirtilmiştir. D., ama görünüşe göre onlar buluşuna kadar çok kullanılmadı gözlük, 13. yüzyılın sonlarına doğru. Lens olarak adlandırıldılar çünkü mercimek tohumları gibi şekillendirildiler.

En eski basit mikroskop, sadece bir ucunda nesne için bir plakalı ve diğer ucunda, on çaptan daha az büyütme veren - gerçek boyutun on katı olan bir tüptü. Bunlar pire veya küçük sürünen şeyleri görüntülemek için kullanıldığında genel merak uyandırdı ve bu yüzden "pire gözlük" olarak adlandırıldı.

Yaklaşık 1590'da, iki Hollandalı gözlük üreticisi Zaccharias Janssen ve oğlu Hans, bir tüpteki birkaç lensi denerken, yakındaki nesnelerin büyük ölçüde genişlediğini keşfetti. Bu, bileşik mikroskopun ve teleskop. 1609'da, GalileoModern fizik ve astronomi babası, bu ilk deneyleri duydu, lenslerin prensiplerini geliştirdi ve bir odaklama cihazı ile çok daha iyi bir enstrüman yaptı.

Mikroskopinin babası, Anton van Leeuwenhoek Holland, bir kuru mallar mağazasında çırak olarak başladı ve burada kumaştaki iplikleri saymak için büyüteçler kullanıldı. Kendisine, o zamanlar bilinen en iyi 270 çapa kadar büyütme sağlayan büyük eğrilikli küçük lensleri taşlamak ve parlatmak için yeni yöntemler öğretti. Bunlar mikroskoplarının inşasına ve ünlü olduğu biyolojik keşiflere yol açtı. Bakterileri, maya bitkilerini, bir damla sudaki içkili hayatı ve kılcal damarlardaki kan yuvarlarının dolaşımını ilk gören ve tanımlayan kişiydi. Uzun bir yaşam boyunca, lenslerini hem canlı hem de olağanüstü olağanüstü şeyler üzerinde öncü çalışmalar yapmak için kullandı. yüzlerce mektupla bulgularını İngiltere Kraliyet Cemiyeti ve Fransız Akademisi'ne bildirmiştir.

Robert Hookeİngiliz mikroskopinin babası, Anton van Leeuwenhoek'in bir damla suda küçük canlı organizmaların varlığına dair keşiflerini yeniden doğruladı. Hooke, Leeuwenhoek'in ışık mikroskobunun bir kopyasını yaptı ve ardından tasarımını geliştirdi.

Daha sonra, 19. yüzyılın ortalarına kadar birkaç önemli iyileştirme yapıldı. Sonra birkaç Avrupa ülkesi ince optik ekipman üretmeye başladı, ancak hiçbiri Amerikalı Charles A. tarafından üretilen muhteşem enstrümanlardan daha ince değildi. Spencer ve kurduğu endüstri. Günümüz aletleri değişti ama çok az, sıradan ışıkla 1250 çapa kadar ve mavi ışıkla 5000'e kadar büyütme verdi.

Mükemmel lenslere ve mükemmel aydınlatmaya sahip olan bir ışık mikroskobu, ışığın dalga boyunun yarısından daha küçük nesneleri ayırt etmek için kullanılamaz. Beyaz ışık, yarısı 0.275 mikrometre olan 0.55 mikrometre ortalama dalga boyuna sahiptir. (Bir mikrometre milimetrenin binde biri kadardır ve bir inç ila yaklaşık 25.000 mikrometre vardır. Mikrometrelere mikron da denir.) 0.275 mikrometreden daha yakın olan her iki çizgi, tek bir çizgi ve 0.275 mikrometreden daha küçük bir çapa sahip herhangi bir nesne görünmez olacak veya en iyi ihtimalle bir Görüntü. Mikroskop altında küçük parçacıkları görmek için, bilim adamları ışığı tamamen atlamalı ve daha kısa dalga boyuna sahip farklı bir "aydınlatma" kullanmalıdır.

1930'larda elektron mikroskobunun tanıtılması tasarıyı doldurdu. 1931'de Almanlar, Max Knoll ve Ernst Ruska tarafından ortak icat edilen Ernst Ruska, 1986 yılında buluşu için Nobel Fizik Ödülü'nün yarısını aldı. (Diğer yarısı Nobel Ödülü Heinrich Rohrer ve Gerd Binnig arasında STM.)

Bu tür mikroskopta, elektronlar, dalga boyları son derece kısa olana kadar, beyaz ışığın sadece yüzde binde biri kadar bir vakumda hızlandırılır. Bu hızlı hareket eden elektronların ışınları bir hücre örneğine odaklanır ve elektrona duyarlı bir fotografik plaka üzerinde bir görüntü oluşturmak için hücrenin parçaları tarafından emilir veya saçılır.

Sınıra itilirse, elektron mikroskopları bir atomun çapı kadar küçük nesneleri görüntülemeyi mümkün kılabilir. Biyolojik materyali incelemek için kullanılan çoğu elektron mikroskopu yaklaşık 10 angstrom kadar "görebilir" - inanılmaz bir başarı, Bu atomları görünür yapmasa da, araştırmacıların biyolojik molekülleri tek tek ayırt etmelerine izin verir. önem. Aslında, nesneleri 1 milyon kez büyütebilir. Bununla birlikte, tüm elektron mikroskopları ciddi bir dezavantajdan muzdariptir. Hiçbir canlı örneği yüksek vakum altında yaşayamayacağından, canlı bir hücreyi karakterize eden sürekli değişen hareketleri gösteremezler.

Avucunun büyüklüğünde bir alet kullanan Anton van Leeuwenhoek, tek hücreli organizmaların hareketlerini inceleyebildi. Van Leeuwenhoek'in ışık mikroskobunun modern torunları 6 metreden uzun olabilir, ancak vazgeçilmez olmaya devam ediyorlar çünkü elektron mikroskoplarının aksine, ışık mikroskopları kullanıcının yaşayan hücreleri görmesini sağlar aksiyon. Van Leeuwenhoek'in zamanından beri ışık mikroskopistleri için birincil zorluk kontrastı arttırmak oldu soluk hücreler ve daha yakın çevreleri arasında, böylece hücre yapıları ve hareketleri daha fazla görülebilir kolayca. Bunu yapmak için video kameralar, polarize ışık, sayısallaştırma içeren dahiyane stratejiler geliştirdiler. bilgisayarlar ve büyük gelişmeler sağlayan diğer teknikler, aksine, ışıkta bir rönesansı körüklüyor mikroskopi.