Casa Bayas Métodos modernos de investigación microscópica. Historia de la microscopía Historia del microscopio y la óptica

Métodos modernos de investigación microscópica. Historia de la microscopía Historia del microscopio y la óptica

Hoy en día, las tecnologías modernas se utilizan activamente en muchas áreas de la actividad humana. Por ejemplo, en medicina, ya existen muchos dispositivos que ayudan a que una persona se ponga de pie. Sin embargo, a pesar del gran salto en el desarrollo de la tecnología, en la medicina hay muchos instrumentos, que no tienen análogos y que no pueden ser reemplazados por otra cosa.

Una de estas herramientas es un microscopio biológico de investigación, que se utiliza activamente tanto en la práctica clínica como en un laboratorio microbiológico. Incluso los dispositivos modernos no tienen las funciones y capacidades que tiene un microscopio, por ejemplo, para el examen microbiológico o el análisis de células sanguíneas.

Hoy en día, los microscopios biomédicos son el tipo de tecnología óptica más extendido. Estas herramientas se pueden utilizar en cualquier investigación que esté relacionada con el estudio de objetos de origen natural. Los microscopios de este tipo se dividen en dos tipos: laboratorios de investigación y biológicos. Y también para rutina y trabajadores. Básicamente, el microscopio biológico se utiliza en varios centros de investigación, instituciones científicas u hospitales.

También me gustaría hablar sobre los microscopios binoculares, que son una nueva etapa en la evolución de estos instrumentos. Estos dispositivos tienen dos oculares, lo que hace que sea mucho más fácil trabajar y el trabajo se vuelve más cómodo.

Hoy en día es simplemente insustituible en hospitales o laboratorios científicos. Estos microscopios serán una buena compra para los estudiantes universitarios que simplemente necesitan practicar en varios trabajos educativos para ganar experiencia.

Con la ayuda de dos oculares, será muy fácil examinar el objeto experimental, además, la calidad del objeto en cuestión, gracias a los oculares, aumentará varias veces. Una de las principales ventajas de este dispositivo es que puede conectarle cámaras o cámaras modernas y, como resultado, puede obtener imágenes del objeto o fotografías microscópicas.

Cuando elija este dispositivo por sí mismo, en primer lugar, preste atención a los siguientes detalles, parámetros y características: un revólver con múltiples lentes, parámetros de iluminación, formas de mover el escenario. Además, el microscopio se puede completar con accesorios adicionales como lámparas, objetivos, oculares, etc.

foto de scop-pro.fr

La tecnología de microscopía ha abierto nuevas posibilidades en la práctica médica y de laboratorio. Hoy en día, ni los estudios de diagnóstico ni las intervenciones quirúrgicas pueden prescindir de una óptica especial. El papel más importante de los microscopios en odontología, oftalmología, microcirugía. No se trata solo de mejorar la visibilidad y facilitar el trabajo, sino de un enfoque fundamentalmente nuevo de la investigación y las operaciones.

El impacto en las estructuras finas a nivel celular significa que el paciente se someterá más fácilmente a la intervención, se recuperará más rápido y no sufrirá daños en los tejidos sanos ni complicaciones. Detrás de todas estas ventajas de la medicina moderna hay a menudo un microscopio, un poderoso dispositivo de alta tecnología diseñado con los últimos avances en óptica.

Dependiendo del propósito, los microscopios se dividen en:

  • laboratorio;
  • dental;
  • quirúrgico;
  • oftálmico;
  • otorrinolaringológico.

Los sistemas ópticos para estudios bioquímicos, hematológicos, dermatológicos y citológicos son funcionalmente diferentes de los médicos. Los microscopios oftálmicos son reconocidos como los más avanzados y poderosos; con su ayuda fue posible lograr un avance radical en el tratamiento de cataratas, hipermetropía, miopía y astigmatismo. Las operaciones a nivel de micras, realizadas con un aumento de 40x, son comparables en invasividad a una inyección, el paciente se recupera de la operación en cuestión de días.

No menos interesantes son los que permiten el tratamiento específico de los conductos dentales y otras estructuras diminutas que no son distinguibles por el ojo humano con un aumento de 25 veces. Utilizando la última óptica, los dentistas casi siempre logran brindar un tratamiento de alta calidad y salvar el diente.

Los dispositivos de aumento para microcirugía se distinguen por un campo de visión expandido, una mayor nitidez de la imagen y la capacidad de ajustar el aumento de manera suave o gradual. Todo esto asegura las mejores condiciones de visibilidad para el cirujano y asistentes.

Es importante que la nueva generación de dispositivos de microscopía sea sumamente cómoda de usar: trabajar con lentes de aumento es simple y no requiere mucho esfuerzo ni habilidades especiales. Debido al sistema de iluminación incorporado y la forma conveniente del ocular, el especialista no experimenta fatiga ni incomodidad incluso después de un trabajo prolongado y continuo.

Un microscopio es un dispositivo bastante frágil que requiere un manejo cuidadoso. Esto es especialmente cierto para las lentes: no es deseable tocar las superficies ópticas con las manos; para limpiar el dispositivo, use un cepillo especial y servilletas suaves humedecidas en alcohol etílico.

Las habitaciones donde se encuentran los microscopios deben mantenerse a temperatura ambiente y baja humedad (menos del 60%).

Hoy es difícil imaginar la actividad científica humana sin un microscopio. El microscopio se usa ampliamente en la mayoría de los laboratorios de medicina y biología, geología y ciencia de los materiales.

Los resultados obtenidos con la ayuda de un microscopio son necesarios para hacer un diagnóstico preciso, mientras se monitorea el curso del tratamiento. Con el uso de un microscopio, se desarrollan e introducen nuevos medicamentos, se realizan descubrimientos científicos.

Microscopio- (del griego mikros - pequeño y skopeo - miro), un dispositivo óptico para obtener una imagen ampliada de objetos pequeños y sus detalles, que no son visibles a simple vista.

El ojo humano es capaz de distinguir partes de un objeto que están al menos a 0,08 mm de distancia entre sí. Con un microscopio óptico, puede ver piezas a una distancia de hasta 0,2 µm. Un microscopio electrónico permite obtener una resolución de hasta 0,1-0,01 nm.

La invención del microscopio, un dispositivo tan importante para toda la ciencia, se debe principalmente a la influencia del desarrollo de la óptica. Algunas de las propiedades ópticas de las superficies curvas ya eran conocidas por Euclides (300 aC) y Ptolomeo (127-151), pero su capacidad de aumento no ha encontrado una aplicación práctica. En este sentido, las primeras gafas fueron inventadas por Salvinio delhi Arleati en Italia solo en 1285. En el siglo XVI, Leonardo da Vinci y Maurolico demostraron que es mejor estudiar objetos pequeños con una lupa.

El primer microscopio fue creado solo en 1595 por Z. Jansen. La invención consistió en el hecho de que Zacharius Jansen montó dos lentes convexas dentro de un tubo, sentando así las bases para la creación de microscopios complejos. La focalización en el objeto en estudio se logró mediante un tubo retráctil. El aumento del microscopio varió de 3 a 10 veces. ¡Y este fue un verdadero avance en el campo de la microscopía! Cada uno de su siguiente microscopio, mejoró significativamente.

Durante este período (siglo XVI), los instrumentos de investigación daneses, ingleses e italianos comenzaron gradualmente su desarrollo, sentando las bases para la microscopía moderna.

La rápida difusión y mejora de los microscopios comenzó después de que G. Galilei, mejorando el telescopio que diseñó, comenzó a usarlo como una especie de microscopio (1609-1610), cambiando la distancia entre el objetivo y el ocular.

Más tarde, en 1624, habiendo logrado la fabricación de lentes de enfoque más corto, Galileo redujo significativamente el tamaño de su microscopio.

En 1625, un miembro de la "Academia de los Vigilantes" romana ("Akudemia dei lincei") I. Faber propuso el término "microscopio"... Los primeros éxitos asociados con el uso del microscopio en la investigación biológica científica fueron logrados por R. Hooke, quien fue el primero en describir una célula vegetal (alrededor de 1665). En su libro Micrographia, Hooke describió la construcción de un microscopio.

En 1681, la Royal Society de Londres en su reunión discutió en detalle la peculiar situación. holandés Levenguk(A. van Leenwenhoek) describió los asombrosos milagros que descubrió con su microscopio en una gota de agua, en una infusión de pimienta, en el lodo de un río, en el hueco de su propio diente. Usando un microscopio, Leeuwenhoek descubrió y bosquejó los espermatozoides de varios protozoos, detalles de la estructura del tejido óseo (1673-1677).

"Con el mayor asombro, vi en la gota una gran cantidad de animales moviéndose rápidamente en todas direcciones, como un lucio en el agua. El más pequeño de estos diminutos animales es mil veces más pequeño que el ojo de un piojo adulto".

Los mejores bucles de Levenguk se ampliaron 270 veces. Con ellos, vio por primera vez glóbulos sanguíneos, el movimiento de la sangre en los vasos capilares de la cola de un renacuajo y músculos rayados. Abrió los ciliados. Primero se sumergió en el mundo de las algas unicelulares microscópicas, donde se encuentra la frontera entre los animales y las plantas; donde un animal en movimiento, como una planta verde, posee clorofila y se alimenta absorbiendo luz; donde la planta, aún adherida al sustrato, ha perdido clorofila y se traga bacterias. Finalmente, incluso vio una gran variedad de bacterias. Pero, por supuesto, todavía no había posibilidad remota de comprender el significado de las bacterias para los humanos, o el significado de la sustancia verde, la clorofila, o la frontera entre plantas y animales.

Se estaba abriendo un nuevo mundo de seres vivos, más diverso e infinitamente más original que el mundo que vemos.

En 1668, E. Divini, después de colocar una lente de campo en el ocular, creó un ocular de tipo moderno. En 1673, Havelius introdujo un tornillo micrométrico y Hertel sugirió colocar un espejo bajo la platina del microscopio. Así, el microscopio comenzó a ensamblarse a partir de aquellas partes básicas que forman parte de un microscopio biológico moderno.

A mediados del siglo XVII Newton descubrió la compleja composición de la luz blanca y la expandió con un prisma. Roemer demostró que la luz viaja con una velocidad finita y la midió. Newton planteó la famosa hipótesis, incorrecta, como saben, de que la luz es una corriente de partículas voladoras de una pequeñez y frecuencia tan extraordinarias que penetran cuerpos transparentes, como el vidrio, a través del cristalino del ojo y, golpeando la retina con golpes, producir una sensación fisiológica de luz ... Huygens habló por primera vez sobre la naturaleza ondulada de la luz y demostró con qué naturalidad explica tanto las leyes de la simple reflexión y refracción como las leyes de la birrefringencia en el espato islandés. Los pensamientos de Huygens y Newton se encontraron en un marcado contraste. Así, en el siglo XVII. En un acalorado debate, surgió realmente el problema de la esencia de la luz.

Tanto la solución a la cuestión de la esencia de la luz como la mejora del microscopio avanzaron lentamente. La disputa entre las ideas de Newton y Huygens continuó durante un siglo. El famoso Euler se unió al concepto de naturaleza ondulatoria de la luz. Pero el problema fue resuelto solo después de más de cien años por Fresnel, un investigador talentoso, como la ciencia conocía.

¿Cuál es la diferencia entre la corriente de ondas que se propagan, la idea de Huygens, y la corriente de partículas pequeñas en movimiento, la idea de Newton? Dos signos:

1. Al encontrarse, las olas pueden aniquilarse mutuamente si la joroba de una se encuentra en el valle de la otra. Luz + luz juntas pueden dar oscuridad. Este fenómeno interferencia, estos son los anillos de Newton, no comprendidos por el propio Newton; este no puede ser el caso de las corrientes de partículas. Dos corrientes de partículas son siempre una doble corriente, una doble luz.

2. La corriente de partículas pasa por el agujero directamente sin divergir hacia los lados, y la corriente de ondas ciertamente diverge, se dispersa. Esta difracción.

Fresnel demostró teóricamente que la divergencia en todas las direcciones es insignificante si la onda es pequeña, pero sin embargo descubrió y midió esta difracción insignificante y determinó la longitud de onda de la luz por su magnitud. De los fenómenos de interferencia que son tan bien conocidos por los ópticos que pulen de "un color" a "dos rayas", también midió la longitud de onda: es de medio micrón (medio milésimo de milímetro). Y de ahí que la teoría de las ondas y la excepcional sutileza y agudeza de la penetración en la esencia de la materia viva se convirtieran en indiscutibles. Desde entonces, todos, en diversas modificaciones, confirmamos y aplicamos los pensamientos de Fresnel. Pero incluso sin conocer estos pensamientos, puede mejorar el microscopio.

Este fue el caso en el siglo XVIII, aunque los acontecimientos se desarrollaron muy lentamente. Ahora es difícil incluso imaginar que el primer tubo de Galileo, a través del cual observó el mundo de Júpiter, y el microscopio de Levenguk fueran simples lentes no acromáticos.

Un gran obstáculo en el negocio de la acromatización fue la falta de un buen pedernal. Como sabes, la acromatización requiere dos vasos: corona y pedernal. Este último es vidrio, en el que una de las partes principales es óxido de plomo pesado, que tiene una dispersión desproporcionadamente grande.

En 1824 el enorme éxito del microscopio lo dio la sencilla idea práctica de Sallig, reproducida por la firma francesa Chevalier. La lente, que solía consistir en una sola lente, se desmembró en partes, comenzó a estar hecha de muchas lentes acromáticas. Por lo tanto, se multiplicó el número de parámetros, se dio la posibilidad de corregir errores del sistema y, por primera vez, fue posible hablar de grandes aumentos reales: 500 e incluso 1000 veces. El límite de la visión final se ha movido de dos a una micra. El microscopio de Levenguk queda muy atrás.

En los años 70 del siglo XIX, avanzó la marcha victoriosa de la microscopía. El que dijo fue Abate(E. Abbe).

Se ha logrado lo siguiente:

Primero, la resolución límite se ha movido de medio micrón a una décima de micrón.

En segundo lugar, en la construcción de un microscopio, en lugar del empirismo crudo, se ha introducido un alto grado científico.

En tercer lugar, finalmente, se muestran los límites de lo que es posible con un microscopio, y estos límites se superan.

Se conformó la sede de científicos, ópticos y calculadoras que trabajan en la firma Zeiss. En los trabajos fundamentales, los alumnos de Abbe impartieron la teoría del microscopio y, en general, los instrumentos ópticos. Se ha desarrollado un sistema de medidas que determina la calidad del microscopio.

Cuando quedó claro que los tipos de vidrio existentes no podían cumplir con los requisitos científicos, se crearon sistemáticamente nuevas variedades. Más allá de los secretos de los herederos de Guinan, Para-Mantua (los herederos de Bontant) en París y The Chances en Birmingham, se recrearon los métodos de fusión del vidrio y se desarrolló el negocio de la óptica práctica hasta tal punto que se puede decir: Abbe Casi ganó la guerra mundial 1914-1918 con el equipo óptico de su bienio militar.

Finalmente, pidiendo ayuda desde los fundamentos de la teoría ondulatoria de la luz, Abbe mostró claramente por primera vez que cada nitidez del instrumento corresponde a su propio límite de posibilidad. El más delgado de todos los instrumentos es la longitud de onda. No puede ver objetos con menos de la mitad de la longitud de onda, dice la teoría de difracción de Abbe, y no puede obtener imágenes con menos de la mitad de la longitud de onda, es decir, menos de 1/4 micrón. O con diferentes trucos de inmersión, cuando utilizamos medios en los que la longitud de onda es más corta, hasta 0,1 micras. La ola nos limita. Es cierto que los límites son muy pequeños, pero siguen siendo límites para la actividad humana.

Un físico óptico detecta cuando un objeto se inserta en el camino de una onda de luz con un grosor de una milésima, diezmilésima, en algunos casos incluso una centésima parte de una longitud de onda. Los físicos miden la longitud de onda en sí con una precisión de una diez millonésima parte de su valor. ¿Es posible pensar que los ópticos que han combinado sus esfuerzos con los citólogos no dominarán la centésima longitud de onda que se encuentra en la tarea que se les ha propuesto? Hay docenas de formas de sortear el límite de longitud de onda. Está familiarizado con una de estas derivaciones, el llamado método de ultramicroscopia. Si los microbios invisibles en el microscopio se colocan lejos unos de otros, entonces puede iluminarlos desde un lado con luz brillante. Por pequeñas que sean, brillarán como una estrella sobre un fondo oscuro. Su forma no se puede determinar, solo se puede indicar su presencia, pero esto a menudo es extremadamente importante. Este método es ampliamente utilizado por bacteriología.

Los trabajos del óptico inglés J. Sirks (1893) sentaron las bases para la microscopía de interferencia. En 1903 R. Zsigmondy y N. Siedentopf crearon un ultramicroscopio, en 1911 M. Sagnac describió el primer microscopio de interferencia de dos haces, en 1935 F. Zernicke sugirió usar el método de contraste de fase para observar objetos transparentes, débilmente dispersos en microscopios. A mediados del siglo XX. Se inventó el microscopio electrónico, en 1953 el fisiólogo finlandés A. Wilska inventó el microscopio anoptral.

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Literatura:

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Sobol S.L. La historia del microscopio y la investigación microscópica en Rusia en el siglo XVIII. 1949.

Clay R.S., Tribunal T.H. La historia del microscopio. L., 1932; Bradbury S. La evolución del microscopio. Oxford, 1967.

Un microscopio es un dispositivo único diseñado para ampliar microimágenes y medir el tamaño de objetos o formaciones estructurales que se ven a través de una lente. Este desarrollo es asombroso, y la importancia de la invención del microscopio es extremadamente grande, porque sin él algunas áreas de la ciencia moderna no existirían. Y de aquí con más detalle.

Un microscopio es un dispositivo similar a un telescopio que se utiliza para propósitos completamente diferentes. Con la ayuda de él, es posible examinar la estructura de los objetos que son invisibles para el ojo. Le permite determinar los parámetros morfológicos de las microformaciones, así como evaluar su ubicación volumétrica. Por lo tanto, es incluso difícil imaginar cuán importante fue la invención del microscopio y cómo su aparición influyó en el desarrollo de la ciencia.

Historia del microscopio y la óptica

Hoy en día es difícil responder quién fue el primero en inventar el microscopio. Probablemente, este tema será tan ampliamente discutido como la creación de la ballesta. Sin embargo, a diferencia de las armas, la invención del microscopio sí tuvo lugar en Europa. Y aún se desconoce quién exactamente. La probabilidad de que el dispositivo fuera pionero en Hans Jansen, un fabricante de anteojos holandés, es bastante alta. Su hijo, Zachary Jansen, anunció en 1590 que él y su padre habían construido un microscopio.

Pero ya en 1609, apareció otro mecanismo, que fue creado por Galileo Galilei. Lo nombró occhiolino y lo presentó al público de la Académie Nacional dei Lincei. El letrero en el sello del Papa Urbano III es evidencia de que el microscopio ya se podía usar en ese momento. Se cree que es una modificación de una imagen microscópica. El microscopio óptico de Galileo Galilei (compuesto) constaba de una lente convexa y otra cóncava.

Mejora e implementación en la práctica

Ya diez años después de la invención de Galileo, Cornelius Drebbel crea un microscopio compuesto con dos lentes convexas. Y más tarde, es decir, hacia el final, Christian Huygens desarrolló un sistema de ocular de dos lentes. Todavía están en producción a día de hoy, aunque carecen de visibilidad. Pero, lo que es más importante, con la ayuda de un microscopio de este tipo en 1665, se llevó a cabo un estudio en un corte de un alcornoque, donde el científico vio los llamados panales. El resultado del experimento fue la introducción del concepto de "célula".

Otro padre del microscopio, Anthony van Leeuwenhoek, solo lo reinventó, pero logró atraer la atención de los biólogos hacia el dispositivo. Y después de eso quedó claro cuán importante fue la invención del microscopio para la ciencia, porque permitió el desarrollo de la microbiología. Probablemente, el dispositivo antes mencionado aceleró significativamente el desarrollo de las ciencias naturales, porque hasta que una persona vio microbios, creía que las enfermedades se originan por falta de limpieza. Y en la ciencia reinaban los conceptos de la alquimia y las teorías vitalistas de la existencia de los vivos y la generación espontánea de la vida.

Microscopio de Levenguk

La invención del microscopio es un hecho único en la ciencia de la Edad Media, porque gracias al dispositivo fue posible encontrar muchos temas nuevos para la discusión científica. Además, muchas teorías se han derrumbado gracias a la microscopía. Y este es el gran mérito de Anthony van Leeuwenhoek. Pudo mejorar el microscopio para que le permitiera ver las células en detalle. Y si consideramos el tema en este contexto, entonces Leeuwenhoek es de hecho el padre de este tipo de microscopio.

Estructura del dispositivo

La luz en sí era una placa con una lente capaz de multiplicar los objetos en consideración. Esta placa de lente tenía un trípode. A través de él, fue montada en una mesa horizontal. Dirigiendo la lente hacia la luz y colocando el material en estudio entre ella y la llama de la vela, fue posible discernir que el primer material que examinó Anthony van Leeuwenhoek fue la placa. En él, el científico vio muchas criaturas, que aún no pudo nombrar.

La singularidad del microscopio Levenguk es sorprendente. Los modelos compuestos disponibles en ese momento no proporcionaban una alta calidad de imagen. Además, la presencia de dos lentes solo agravó los defectos. Por lo tanto, los microscopios compuestos, desarrollados originalmente por Galileo y Drebbel, tardaron más de 150 años en producir la misma calidad de imagen que el dispositivo de Levenguk. El propio Anthony van Leeuwenhoek todavía no se considera el padre del microscopio, pero es legítimamente un maestro reconocido de la microscopía de materiales y células nativas.

Invención y mejora de lentes

El concepto mismo de lente ya existía en la Antigua Roma y Grecia. Por ejemplo, en Grecia, con la ayuda de vidrios convexos, fue posible encender un fuego. Y en Roma, las propiedades de los recipientes de vidrio llenos de agua se han notado desde hace mucho tiempo. Permitieron ampliar imágenes, aunque no muchas veces. Se desconoce el desarrollo posterior de las lentes, aunque es obvio que el progreso no podía detenerse.

Se sabe que en el siglo XVI, el uso de gafas se puso en práctica en Venecia. Esto se ve confirmado por los hechos sobre la disponibilidad de rectificadoras de vidrio, que hicieron posible la obtención de lentes. También había dibujos de dispositivos ópticos, que eran espejos y lentes. La autoría de estas obras pertenece a Leonardo da Vinci. Pero incluso antes, la gente trabajaba con lupas: en 1268, Roger Bacon propuso la idea de crear un telescopio. Posteriormente se implementó.

Evidentemente, la autoría del objetivo no era de nadie. Pero esto se observó hasta el momento en que Karl Friedrich Zeiss se dedicó a la óptica. En 1847 comenzó a fabricar microscopios. Luego, su empresa se convirtió en líder en el desarrollo de gafas ópticas. Existe hasta el día de hoy, siendo el principal de la industria. Todas las empresas que se dedican a la producción de cámaras fotográficas y de video, miras ópticas, telémetros, telescopios y otros dispositivos cooperan con él.

Mejorando la microscopía

La historia de la invención del microscopio es sorprendente cuando se estudia en detalle. Pero no menos interesante es la historia de la mejora adicional de la microscopía. Empezaron a aparecer otros nuevos, y el pensamiento científico que los generó se hundió cada vez más. Ahora, el objetivo del científico no era solo estudiar microbios, sino también considerar componentes más pequeños. Son moléculas y átomos. Ya en el siglo XIX fue posible estudiarlos mediante análisis estructural de rayos X. Pero la ciencia exigía más.

Entonces, ya en 1863, el investigador Henry Clifton Sorby desarrolló un microscopio polarizador para estudiar meteoritos. Y en 1863 Ernst Abbe desarrolló la teoría del microscopio. Fue adoptado con éxito por Carl Zeiss. Como resultado, su empresa se ha convertido en un líder reconocido en la industria de dispositivos ópticos.

Pero pronto llegó 1931, el momento de la creación del microscopio electrónico. Se ha convertido en un nuevo tipo de aparato que le permite ver mucho más que luz. En él, no se usaron fotones ni luz polarizada para la transmisión, sino electrones, partículas mucho más pequeñas que los iones más simples. Fue la invención del microscopio electrónico lo que permitió el desarrollo de la histología. Ahora los científicos han ganado la completa confianza en que sus juicios sobre la célula y sus orgánulos son realmente correctos. Sin embargo, no fue hasta 1986 que el creador del microscopio electrónico, Ernst Ruska, recibió el Premio Nobel. Además, ya en 1938, James Hillier estaba construyendo un microscopio electrónico de transmisión.

Los últimos tipos de microscopios.

La ciencia, después de los éxitos de muchos científicos, se desarrolló cada vez más rápidamente. Por tanto, el objetivo, dictado por las nuevas realidades, era la necesidad de desarrollar un microscopio de alta sensibilidad. Y ya en 1936, Erwin Müller produjo un dispositivo de emisión de campo. Y en 1951, se produjo otro dispositivo: el microscopio de iones de campo. Su importancia es extraordinaria porque permitió a los científicos ver átomos por primera vez. Y además de esto, en 1955 Jerzy Nomarski desarrolla los fundamentos teóricos de la microscopía de contraste de interferencia diferencial.

Mejora de los últimos microscopios

La invención del microscopio aún no es un éxito, porque, en principio, no es difícil hacer pasar iones o fotones a través de medios biológicos y luego examinar la imagen resultante. Pero la cuestión de mejorar la calidad de la microscopía era realmente importante. Y después de estas conclusiones, los científicos crearon un analizador de masas de sobrevuelo, que se denominó microscopio de iones de barrido.

Este dispositivo hizo posible escanear un solo átomo y obtener datos sobre la estructura tridimensional de la molécula. Junto con este método, ha acelerado significativamente el proceso de identificación de muchas sustancias que se encuentran en la naturaleza. Y ya en 1981, se introdujo un microscopio de túnel de barrido, y en 1986, uno de fuerza atómica. 1988 es el año de la invención del microscopio de barrido tipo túnel electroquímico. Y el más reciente y útil es el Kelvin Force Probe. Fue desarrollado en 1991.

Evaluación de la importancia global de la invención del microscopio

Desde 1665, cuando Leeuwenhoek se dedicó al procesamiento de vidrio y microscopios, la industria ha crecido y ha crecido en complejidad. Y al preguntarse qué tan importante fue la invención del microscopio, vale la pena considerar los principales logros de la microscopía. Entonces, este método permitió examinar la célula, lo que sirvió como otro impulso para el desarrollo de la biología. Luego, el dispositivo permitió ver los orgánulos de la célula, lo que permitió formar las regularidades de la estructura celular.

Luego, el microscopio permitió ver la molécula y el átomo, y más tarde los científicos pudieron escanear su superficie. Además, incluso las nubes de átomos de electrones se pueden ver a través de un microscopio. Dado que los electrones se mueven a la velocidad de la luz alrededor del núcleo, es completamente imposible considerar esta partícula. A pesar de esto, debe entenderse lo importante que fue la invención del microscopio. Hizo posible ver algo nuevo que no se puede ver con los ojos. Este es un mundo asombroso, cuyo estudio acercó a una persona a los logros modernos de la física, la química y la medicina. Y todo el trabajo merece la pena.

  • La historia de la creación del microscopio.

    Di lo que quieras, pero el microscopio es una de las herramientas más importantes de los científicos, una de sus principales armas para comprender el mundo que los rodea. Cómo apareció el primer microscopio, cuál es la historia del microscopio desde la Edad Media hasta nuestros días, cuál es la estructura del microscopio y las reglas para trabajar con él, encontrará las respuestas a todas estas preguntas en nuestro artículo. Entonces empecemos.

    La historia de la creación del microscopio.

    Aunque los primeros lentes de aumento, sobre cuya base funciona el microscopio óptico, fueron encontrados por arqueólogos durante las excavaciones de la antigua Babilonia, los primeros microscopios aparecieron en la Edad Media. Curiosamente, no hay consenso entre los historiadores sobre quién inventó el microscopio. Los candidatos para este venerable papel incluyen científicos e inventores de renombre como Galileo Galilei, Christian Huygens, Robert Hooke y Antonia van Leeuwenhoek.

    Cabe mencionar también al médico italiano G. Frakostoro, quien, allá por 1538, fue el primero en proponer la combinación de varias lentes para obtener un mayor efecto de aumento. Esto aún no era la creación del microscopio, pero fue el precursor de su aparición.

    Y en 1590, un tal Hans Jasen, un maestro de gafas holandés, anunció que su hijo, Zachary Jasen, inventó el primer microscopio, para la gente de la Edad Media tal invención era como un pequeño milagro. Sin embargo, varios historiadores se preguntan si Zakhari Yasen es el verdadero inventor del microscopio. El hecho es que hay muchos puntos oscuros en su biografía, incluidos puntos en su reputación, ya que los contemporáneos acusaron a Zachariah de falsificar y robar la propiedad intelectual de otra persona. Sea lo que sea, pero para saber con certeza si Zakhary Yasen fue el inventor del microscopio o no, lamentablemente no podemos.

    Pero la reputación de Galileo Galilei a este respecto es impecable. Conocemos a esta persona, ante todo, como un gran astrónomo, científico, perseguido por la Iglesia Católica por su creencia de que la Tierra gira alrededor, y no al revés. Entre los inventos importantes de Galileo se encuentra el primer telescopio, con la ayuda del cual el científico penetró con sus ojos en las esferas cósmicas. Pero su esfera de intereses no se limitaba solo a estrellas y planetas, porque un microscopio es esencialmente el mismo telescopio, sino todo lo contrario. Y si con la ayuda de lentes de aumento se pueden observar planetas distantes, entonces, ¿por qué no dirigir su poder en otra dirección? Para estudiar lo que hay "debajo de nuestras narices". “¿Por qué no?”, Probablemente pensó Galileo, y así, en 1609, presentó al público en general en la Accademia dei Licei su primer microscopio compuesto, que consistía en lentes de aumento cóncavas y convexas.

    Microscopios antiguos.

    Más tarde, 10 años después, el inventor holandés Cornelius Drebbel mejoró el microscopio de Galileo al agregar otra lente convexa. Pero la verdadera revolución en el desarrollo de microscopios fue hecha por Christian Huygens, un físico, mecánico y astrónomo holandés. Así que fue el primero en crear un microscopio con un sistema de oculares de dos lentes, que estaban regulados acromáticamente. Vale la pena señalar que los oculares de Huygens todavía se utilizan en la actualidad.

    Pero el famoso inventor y científico inglés Robert Hooke entró para siempre en la historia de la ciencia, no solo como el creador de su propio microscopio original, sino también como una persona que hizo un gran descubrimiento científico con su ayuda. Fue él quien vio por primera vez a través de un microscopio una célula orgánica y sugirió que todos los organismos vivos consisten en células, estas unidades más pequeñas de materia viva. Robert Hooke publicó los resultados de sus observaciones en su obra fundamental: Micrografía.

    Publicado en 1665 por la Royal Society de Londres, este libro se convirtió inmediatamente en un éxito de ventas científico de aquellos tiempos y causó sensación en la comunidad científica. De hecho, contenía grabados con una imagen de piojos, moscas y células vegetales ampliadas a través de un microscopio. De hecho, este trabajo fue una descripción asombrosa de las capacidades del microscopio.

    Un dato interesante: Robert Hooke tomó el término "celda" porque las células vegetales rodeadas por paredes le recordaban a las células monásticas.

    Así es como se veía el microscopio de Robet Hooke, una imagen de Micrographia.

    Y el último científico destacado que contribuyó al desarrollo de microscopios fue el holandés Anthony van Leeuwenhoek. Inspirado por el trabajo de Robert Hooke Micrographia, Leeuwenhoek creó su propio microscopio. El microscopio de Levenguk, aunque solo tenía una lente, era extremadamente fuerte, por lo que el nivel de detalle y aumento de su microscopio era el mejor en ese momento. Observando la vida silvestre a través de un microscopio, Leeuwenhoek hizo muchos descubrimientos científicos importantes en biología: fue el primero en ver eritrocitos, describió bacterias, levaduras, esbozó espermatozoides y la estructura de los ojos de los insectos, descubrió y describió muchas de sus formas. El trabajo de Levenguk dio un gran impulso al desarrollo de la biología y ayudó a atraer la atención de los biólogos al microscopio, lo que lo convirtió en una parte integral de la investigación biológica, incluso hasta el día de hoy. Esta es, en términos generales, la historia del descubrimiento del microscopio.

    Tipos de microscopios

    Además, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, comenzaron a aparecer microscopios de luz cada vez más sofisticados, el primer microscopio de luz que operaba sobre la base de lentes de aumento fue reemplazado por un microscopio electrónico, y luego un microscopio láser, un microscopio de rayos X, que dan muchas veces mejor efecto de aumento y detalle. ¿Cómo funcionan estos microscopios? Más sobre eso más tarde.

    Microscopio electrónico

    La historia del desarrollo del microscopio electrónico comenzó en 1931, cuando un tal R. Rudenberg recibió una patente para el primer microscopio electrónico de transmisión. Luego, en los años 40 del siglo pasado, aparecieron los microscopios electrónicos de barrido, que alcanzaron su perfección técnica ya en los años 60 del siglo pasado. Formaron una imagen del objeto debido al movimiento secuencial de una sonda electrónica de sección pequeña sobre el objeto.

    ¿Cómo funciona un microscopio electrónico? En el corazón de su trabajo hay un haz dirigido de electrones acelerado en un campo eléctrico y muestra la imagen en lentes magnéticos especiales, este haz de electrones es mucho más pequeño que la longitud de onda de la luz visible. Todo esto permite aumentar la potencia de un microscopio electrónico y su resolución entre 1000 y 10,000 veces en comparación con un microscopio óptico tradicional. Ésta es la principal ventaja del microscopio electrónico.

    Así es como se ve un microscopio electrónico moderno.

    Microscopio laser

    Un microscopio láser es una versión mejorada de un microscopio electrónico, su funcionamiento se basa en un rayo láser que permite que la mirada del científico observe tejidos vivos a una profundidad aún mayor.

    Microscopio de rayos x

    Los microscopios de rayos X se utilizan para examinar objetos muy pequeños con dimensiones comparables a las dimensiones de una onda de rayos X. Su trabajo se basa en la radiación electromagnética con una longitud de onda de 0,01 a 1 nanómetro.

    Dispositivo de microscopio

    El diseño de un microscopio depende de su tipo, por supuesto, un microscopio electrónico diferirá en su estructura de un microscopio óptico de luz o de un microscopio de rayos X. En este artículo, consideraremos la estructura de un microscopio óptico moderno convencional, que es el más popular entre aficionados y profesionales, ya que puede usarse para resolver muchos problemas de investigación simples.

    Entonces, en primer lugar, en un microscopio, puede distinguir las partes ópticas y mecánicas. La parte óptica incluye:

    • El ocular es la parte del microscopio que está directamente conectada a los ojos del observador. En los primeros microscopios, consistía en una sola lente; el diseño del ocular en los microscopios modernos, por supuesto, es algo más complicado.
    • El objetivo es prácticamente la parte más importante del microscopio, ya que es el objetivo el que proporciona el aumento principal.
    • Iluminador: responsable del flujo de luz sobre el objeto en estudio.
    • Apertura: ajusta la fuerza del flujo luminoso que ingresa al objeto en estudio.

    La parte mecánica del microscopio consta de partes tan importantes como:

    • Un tubo, es un tubo que contiene un ocular. El tubo debe ser fuerte y no deformado, de lo contrario las propiedades ópticas del microscopio se verán afectadas.
    • La base, proporciona estabilidad del microscopio durante la operación. Es en él que se colocan el tubo, el soporte del condensador, las perillas de enfoque y otras partes del microscopio.
    • Cabezal giratorio: utilizado para el cambio rápido de objetivos, no se encuentra en modelos baratos de microscopios.
    • La mesa de sujetos es el lugar en el que se colocan el objeto u objetos investigados.

    Y aquí la imagen muestra una estructura más detallada del microscopio.

    Reglas para trabajar con un microscopio.

    • Es necesario trabajar con el microscopio sentado;
    • Antes del trabajo, se debe revisar el microscopio y limpiar el polvo con un paño suave;
    • Coloque el microscopio frente a usted un poco a la izquierda;
    • Vale la pena comenzar a trabajar con un pequeño aumento;
    • Establezca la iluminación en el campo de visión del microscopio utilizando una luz eléctrica o un espejo. Mirando a través del ocular con un ojo y usando un espejo con un lado cóncavo, dirija la luz de la ventana hacia la lente y luego ilumine el campo de visión tanto y uniformemente como sea posible. Si el microscopio está equipado con un iluminador, conecte el microscopio a una fuente de alimentación, encienda la lámpara y configure el brillo de combustión requerido;
    • Colocar la micropreparación en el escenario para que el objeto en estudio quede bajo el objetivo. Mirando desde un lado, baje la lente usando el macrotornillo hasta que la distancia entre la lente inferior del objetivo y la micropreparación sea de 4-5 mm;
    • Moviendo la muestra con la mano, busque el lugar correcto, colóquela en el centro del campo de visión del microscopio;
    • Para estudiar un objeto con gran aumento, primero debe colocar el área seleccionada en el centro del campo de visión del microscopio con un aumento bajo. Luego cambie el objetivo a 40x girando el revólver para que esté en la posición de trabajo. Consiga una buena imagen del objeto utilizando el tornillo micrométrico. Hay dos guiones en la caja del mecanismo micrométrico y en el tornillo micrométrico hay un punto que siempre debe estar entre líneas. Si va más allá de sus límites, debe volver a su posición normal. Si no se sigue esta regla, el tornillo micrométrico puede dejar de funcionar;
    • Al finalizar el trabajo con un aumento alto, establezca un aumento bajo, levante la lente, retire la preparación de la mesa de trabajo, limpie todas las partes del microscopio con una servilleta limpia, cúbralo con una bolsa de plástico y póngalo en un gabinete.

    Al escribir el artículo, traté de hacerlo lo más interesante, útil y de alta calidad posible. Agradecería cualquier comentario y crítica constructiva en forma de comentarios al artículo. Además, puede escribir su deseo / pregunta / sugerencia a mi correo [correo electrónico protegido] o Facebook, sinceramente el autor.

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