Дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп

Характеристика использованной литературы.При написании 1-го раздела мною были использованы материалы из Википедии. Здесь содержится информация о видах микроскопа истории развития микроскопии
При написании 2-го раздела мною были использованы материалы из сайта http//. Здесь содержится информация о
При написании 3-го раздела мною были использованы материалы из книги

1. Д.С. Рождественский Избранные труды. М.-Л., "Наука", 1964.

2. Рождественский Д.С. К вопросу об изображении прозрачных объектов в микроскопе. - Тр. ГОИ, 1940, т. 14

Соболь С.Л. История микроскопа и микроскопических исследований в России в XVIII веке. 1949.

Цель работы:рассмотреть хронологию развития микроскопа

История создания

Первые микроскопы, изобретённые человечеством, были оптическими, и первого их изобретателя не так легко выделить и назвать. Самые ранние сведения о микроскопе относят к 1590 году и городу Мидделбург, что в Голландии, и связывают с именами Иоанна Липперсгея (который также разработал первый простой оптический телескоп) и Захария Янсена, которые занимались изготовлением очков. Чуть позже, в 1624 году Галилео Галилей представляет свой составной микроскоп, который он первоначально назвал «оккиолино» (occhiolino итал. — маленький глаз). Годом спустя его друг по Академии Джованни Фабер предложил для нового изобретения термин микроскоп.

Хронология развития микроскопа:

· 1590 — Голландские изготовители очков Ганс Янсен и его сын Захарий Янсен, по свидетельству их современников (Пьера Бореля и , изобрели составной оптический микроскоп.

· 1609 — Галилео Галилей изобретает составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами.

· 1612 — Галилей представляет оккиолино (occhiolino — «маленький глаз») польскому королю Сигизмунду Третьему.

· 1619 — Корнелиус Дреббель презентует в Лондоне составной микроскоп с двумя выпуклыми линзами.

· 1622 — Дреббель показывает своё изобретение в Риме.

· 1624 — Галилей показывает свою оккиолино принцу Федерику, основателю Национальной академии деи Линчеи.

· 1625 — Джованни Фабер, друг Галилея из Академии рысеглазых, предлагает для нового изобретения термин микроскоп по аналогии со словом телескоп.

· 1664 — Роберт Гук публикует свой труд «Микрография», собрание биологических гравюр микромира, где вводит термин клетка для структур, которые им были обнаружены в пробковой коре. Книга, вышедшая в сентябре 1664, оказала значительное влияние на популяризацию микроскопии, в основном из-за своих впечатляющих иллюстраций.

· 1674 — Антони ван Левенгук улучшает микроскоп до возможности увидеть одноклеточные организмы. Микроскоп Левенгука был крайне прост и представлял собой пластинку в центре которой была линза. Наблюдателю нужно было смотреть через линзу на образец, закреплённый с другой стороны, через который проходил яркий свет от окна или свечи. Несмотря на простоту конструкции она позволяла получить увеличение в несколько раз превышающее микроскопы того времени, что позволило впервые увидеть эритроциты, бактерии (1683), дрожжи, простейших, сперматозоиды (1677), строение глаз насекомых и мышечных волокон, инфузории и многие их формы. Левенгук отшлифовал более пятисот линз и изготовил, по крайней мере, 25 микроскопов различных типов, из которых сохранилось только девять. Сохранившиеся до наших дней микроскопы способны увеличивать изображение в 275 раз, однако, есть подозрения, что Левенгук обладал микроскопами, которые могли увеличивать в 500 раз.

· 1863 — Генри Клифтон Сорби разрабатывает поляризационный микроскоп, чтобы исследовать состав и структуру метеоритов.

· 1866-1873 — Эрнст Аббе открывает число Аббе и первым разрабатывает теорию микроскопа, что становится прорывом в технике создания микроскопов, которая до того момента в основном основывалась на методе проб и ошибок. Компания «Карл Цейс» использует это открытие и становится ведущим производителем микроскопов того времени.

· 1931 — Эрнст Руска начинает создание первого электронного микроскопа по принципу просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ). В качестве самостоятельной дисциплины формируется электронная оптика. За эту работу в 1986-м году ему будет присвоена Нобелевская премия.

· 1936 — Эрвин Вильгельм Мюллер изобретает полевой эмиссионный микроскоп.

· 1938 — Джеймс Хиллир строит другой ТЕМ (просвечивающий электронный микроскоп).

· 1951 — Эрвин Мюллер изобретает полевой ионный микроскоп и первым видит атомы.

· 1953 — Фриц Цернике, профессор теоретической физики, получает Нобелевскую премию по физике за своё изобретение фазово-контрастного микроскопа.

· 1955 — Ежи Номарский, профессор микроскопии, опубликовал теоретические основы дифференциальной интерференционно-контрастной микроскопии^[1].

· 1967 — Эрвин Мюллер добавляет время-пролётный масс-анализатор к своему полевому ионному микроскопу, создав первый зондирующий атомный микроскоп (англ.)русск. и позволив тем самым производить химическую идентификацию каждого индивидуального атома.

· 1981 — Герд Бинниг и Генрих Рорер разрабатывают сканирующий туннельный микроскоп (STM).

· Платиново-иридиумная игласканирующего туннельного микроскопа крупным планом.

· 1986 — Герд Бинниг, Куэйт и Гербер создают сканирующий атомно-силовой микроскоп (AFM). Бинниг и Рорер получают Нобелевскую премию за изобретение сканирующего туннельного микроскопа.

· 1988 — Альфред Церезо, Теренс Годфри, и Джордж Смит применили позиционно-чувствительный детектор в зондирующем атомном микроскопе, позволяя с помощью него видеть положение атомов в трёхмерном пространстве.

· 1988 — Кинго Итайя изобретает Электрохимический сканирующий туннельный микроскоп

· 1991 — Изобретён Метод силового зондирования Кельвина

Виды микроскопов

1) Оптические микроскопы

- Ближнепольный оптический микроскоп

- Конфокальный микроскоп

- Двухфотонный лазерный микроскоп

2) Электронные микроскопы

- Просвечивающий электронный микроскоп

- Растровый электронный микроскоп

3) Сканирующий зондовый микроскоп

-Сканирующий атомно-силовой микроскоп

-Сканирующий туннельный микроскоп

4) Рентгеновские микроскопы

-Рентгеновские микроскопы отражательные

-Рентгеновские микроскопы проекционные

-Лазерный рентгеновский микроскоп (XFEL)

Дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп

Оптические микроскопы

Оптический микроскоп — оптический прибор для получения увеличенных изображений объектов (или деталей их структуры), невидимых невооружённым глазом.

· История оптического микроскопа

Невозможно точно определить, кто изобрёл микроскоп. Считается, что голландский мастер очков Ханс Янсен и его сын Захарий Янсен изобрели первый микроскоп в 1590, но это было заявление самого Захария Янсена в середине XVII века. Дата, конечно, не точна, так как оказалось, что Захарий родился около 1590 г. Другим претендентом на звание изобретателя микроскопа был Галилео Галилей. Он разработал («оккиолино»), или составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами в 1609 г. Галилей представил свой микроскоп публике в Академии деи Линчеи, основанной Федерико Чези в 1603 г. Изображение трёх пчел Франческо Стеллути было частью печати Папы Урбана VIII и считается первым опубликованным микроскопическим символом. Десятью годами позже Галилея, Корнелиус Дреббель изобретает новый тип микроскопа, с двумя выпуклыми линзами. Кристиан Гюйгенс, другой голландец, изобрел простую двухлинзовую систему окуляров в конце 1600-х, которая ахроматически регулировалась и, следовательно, стала огромным шагом вперед в истории развития микроскопов. Окуляры Гюйгенса производятся и по сей день, но им не хватает широты поля обзора, а расположение окуляров неудобно для глаз по сравнению с современными широкообзорными окулярами. В 1665 году англичанин Роберт Гук сконструировал собственный микроскоп и опробовал его на пробке. В результате этого исследования появилось название «клетки». Антони Ван Левенгук(1632—1723) считается первым, кто сумел привлечь к микроскопу внимание биологов, несмотря на то, что простые увеличительные линзы уже производились с 1500-х годов, а увеличительные свойства наполненных водой стеклянных сосудов упоминались ещё древними римлянами (Сенека). Изготовленные вручную, микроскопы Ван Левенгука представляли собой относительно небольшие изделия с одной очень сильной линзой. Они были неудобны в использовании, однако позволяли очень детально рассматривать изображения лишь из-за того, что не перенимали недостатков составного микроскопа (несколько линз такого микроскопа удваивали дефекты изображения). Понадобилось около 150 лет развития оптики, чтобы составной микроскоп смог давать такое же качество изображения, как простые микроскопы Левенгука. Так что, хотя Антон Ван Левенгук был великим мастером микроскопа, он не был его изобретателем вопреки широко распространённому мнению.

Человеческий глаз представляет собой естественную оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, т. е. наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличны один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм), среднестатистическое нормальное разрешение составляет ~0,2 мм. Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины.

До середины XX века работали только с видимым оптическим излучением, в диапазоне 400—700 нм, а также с ближним ультрафиолетом (люминесцентный микроскоп). Оптические микроскопы не могли давать разрешающей способности менее полупериода волны опорного излучения (диапазон длин волн 0,2—0,7 мкм, или 200—700 нм). Таким образом, оптический микроскоп способен различать структуры с расстоянием между точками до ~0,20 мкм, поэтому максимальное увеличение, которого можно было добиться, составляло ~2000 крат.

· Применение

Человеческий глаз представляет собой биологическую оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, т. е. наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличены один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм), среднестатистическое нормальное разрешение составляет 0,176 мм. Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины. Для наблюдения и изучения подобных объектов и предназначены микроскопы различных типов. С помощью микроскопов определяли форму, размеры, строение и многие другие характеристики микрообъектов. Оптический микроскоп в видимом свете давал возможность различать структуры с расстоянием между элементами до 0,20 мкм. Так было до создания оптического микроскопа наноскопа.

Поиск по сайту: