최초의 현미경은 몇 년도에 발명되었습니까? 광학현미경

고대부터 인간은 육안으로 볼 수 있는 것보다 훨씬 작은 것을 보고 싶어 했습니다. 이제 누가 렌즈를 최초로 사용했는지 말할 수는 없지만, 예를 들어 우리 조상들은 유리가 빛을 굴절시킬 수 있다는 사실을 2000년 이상 전에 알고 있었다는 사실은 확실하게 알려져 있습니다.

기원전 2세기에 클라우디우스 프톨레미(Claudius Ptolemy)는 막대가 물에 담갔을 때 어떻게 "구부러지는지" 설명했으며 굴절 상수를 매우 정확하게 계산하기도 했습니다. 더 일찍이 중국에서는 "보이지 않는 것을 보기" 위해 렌즈와 물로 채워진 튜브로 장치를 만들었습니다.

1267년 로저 베이컨(Roger Bacon)은 렌즈의 원리와 망원경과 현미경의 일반적인 개념을 기술했지만, 네덜란드의 안경 제작자인 자카리아스 얀센(Zacharias Jansen)과 그의 아버지 한스(Hans)가 렌즈 실험을 시작한 것은 16세기 후반이 되어서였습니다. 그들은 여러 개의 렌즈를 튜브에 넣었고 그것을 통해 보이는 물체가 단순한 돋보기 아래에서보다 훨씬 더 크게 보인다는 것을 발견했습니다.

그러나 그들이 가지고 있는 이 “현미경”은 과학적인 도구라기보다는 호기심에 더 가까운 것이었습니다. 아버지와 아들이 왕실을 위해 만든 악기에 대한 설명이 있습니다. 3개의 슬라이딩 튜브로 구성되어 있습니다. 총 길이직경은 45센티미터가 조금 넘고, 직경은 5센티미터 정도 됩니다. 닫았을 때는 3배, 완전히 열었을 때는 9배 확대됐지만, 이미지가 조금 흐릿하게 나왔어요.

1609년 갈릴레오 갈릴레이는 볼록 렌즈와 오목 렌즈를 갖춘 복합 현미경을 만들었고 1612년에는 이 "오키올리노"(" 작은 눈") 폴란드 왕 Sigismund III에게. 몇 년 후인 1619년에 네덜란드 발명가인 Cornelius Drebbel은 런던에서 두 개의 볼록 렌즈를 갖춘 그의 버전의 현미경을 시연했습니다. 그러나 "현미경"이라는 단어 자체는 "망원경"과 유사하게 Bamberg 출신의 독일 식물학자 Johann (Giovanni) Faber가 발명한 1625년에만 나타났습니다.

레이우엔훅에서 아베까지

1665년 영국의 박물학자 로버트 훅(Robert Hooke)은 돋보기를 개선하여 발견했습니다. 기본 단위구조, 세포, 코르크 참나무 껍질을 연구합니다. 그로부터 10년 후, 네덜란드 과학자 Antonie van Leeuwenhoek은 더욱 발전된 렌즈를 개발했습니다. 그의 현미경은 물체를 270배 확대했지만 다른 유사한 장치는 거의 50배 확대에 도달하지 못했습니다.

고품질의 연마 및 광택 렌즈 덕분에 Lenwenhoek은 많은 발견을 했습니다. 그는 박테리아, 효모 세포를 최초로 보고 설명했으며 모세 혈관에서 혈액 세포의 움직임을 관찰했습니다. 전체적으로 과학자는 최소 25개의 서로 다른 현미경을 만들었으며 그 중 9개만이 오늘날까지 살아 남았습니다. 분실된 장치 중 일부는 500배 확대된 장치도 있다는 제안이 있습니다.

이 분야의 모든 발전에도 불구하고 현미경은 향후 200년 동안 거의 변하지 않았습니다. 1850년대가 되어서야 독일 엔지니어 Carl Zeiss는 자신의 회사에서 생산한 현미경용 렌즈를 개선하기 시작했습니다. 1880년대에 그는 광학 안경 전문가인 Otto Schott를 고용했습니다. 그의 연구를 통해 확대 장치의 품질을 크게 향상시킬 수 있었습니다.

광학 물리학자 Ernst Abbe인 Carl Zeiss의 또 다른 직원은 광학 기기 생산 공정을 개선했습니다. 이전에는 모든 작업이 시행착오를 통해 수행되었습니다. Abbe는 과학적 기반의 제조 방법이라는 이론적 기반을 만들었습니다.

기술의 발달로 오늘날 우리가 알고 있는 현미경이 등장하게 되었습니다. 그러나 이제 빛의 파장보다 크거나 같은 크기의 물체에 초점을 맞출 수 있는 광학현미경은 더 이상 과학자들을 만족시킬 수 없습니다.

현대 전자현미경

1931년 독일의 물리학자 에른스트 루스카(Ernst Ruska)는 최초의 전자현미경(투과전자현미경) 제작에 착수했습니다. 1986년에 그는 이 발명으로 노벨상을 받게 됩니다.

1936년 독일 과학자 Erwin Wilgel Müller가 전자 프로젝터(전계 전자 현미경)를 발명했습니다. 이 장치를 통해 고체의 이미지를 수백만 배 확대할 수 있게 되었습니다. 15년 후, Muller는 이 분야에서 또 다른 돌파구를 마련했습니다. 바로 전계 이온 현미경으로, 물리학자는 인류 역사상 처음으로 원자를 볼 수 있는 기회를 얻었습니다.

다른 작업도 병행하여 수행되었습니다. 1953년 네덜란드의 이론 물리학 교수인 프리츠 제르니케(Fritz Zernike)는 위상차 현미경 개발로 노벨상을 받았습니다. 1967년에 Erwin Müller는 비행 시간 질량 분석기를 추가하여 전계 이온 현미경을 개선하여 최초의 "원자 탐사선"을 만들었습니다. 이 장치를 사용하면 개별 원자를 식별할 수 있을 뿐만 아니라 이온의 질량과 전하비도 확인할 수 있습니다.

1981년 독일의 Gerd Binnig와 Heinrich Rohrer는 주사(래스터) 터널링 현미경을 만들었습니다. 5년 후, Binnig와 그의 동료들은 주사형 원자력 현미경을 발명했습니다. 이전 개발과 달리 AFM을 사용하면 전도성 표면과 비전도성 표면을 모두 조사하고 실제로 원자를 조작할 수 있습니다. 같은 해 Binnig와 Rohrer는 STM으로 노벨상을 받았습니다.

1988년에 영국의 세 명의 과학자가 뮐러의 "원자 탐사선"에 위치 감지 검출기를 장착하여 원자의 위치를 ​​3차원으로 결정할 수 있게 되었습니다.

1988년 일본 엔지니어 이타야 킨고(Kingo Itaya)가 전기화학적 주사 터널링 현미경을 발명했고, 3년 후 원자력 현미경의 비접촉 버전인 켈빈 탐침 힘 현미경이 제안되었습니다.

현미경의 역사와 발명은 고대부터 사람들이 육안으로 볼 수 있는 것보다 훨씬 작은 물체를 보고 싶어했다는 사실과 관련이 있습니다. 렌즈의 최초 사용은 시간적 문제로 인해 아직 알려지지 않았지만 빛의 굴절 효과를 이용한 방법은 2000년 이상 전에 사용된 것으로 추정됩니다. 기원전 2세기에 클라우디우스 프톨레마이오스(Claudius Ptolemy)는 물 웅덩이에서 빛의 특성을 설명하고 물의 굴절 상수를 정확하게 계산했습니다.

서기 1세기(100년)에 유리가 발명되었고 로마인들은 유리를 통해 관찰하고 테스트했습니다. 그들은 다양한 모양의 투명 유리를 실험했으며 샘플 중 하나는 가운데가 더 두껍고 가장자리가 더 얇았습니다. 그들은 그러한 유리를 통해 물체가 더 크게 보인다는 것을 발견했습니다.

"렌즈"라는 단어는 실제로 "렌즈콩"을 뜻하는 라틴어에서 유래되었으며, 콩과 식물인 렌즈콩의 모양과 비슷하기 때문에 이름이 붙여졌습니다.

동시에 로마 철학자 세네카는 물병을 통해 실제 확대되는 현상을 이렇게 묘사합니다. “...작고 불분명한 글자들이 물이 담긴 유리병을 통해 확대되고 더 선명하게 보입니다.” 게다가 렌즈는 기원전 13세기 말까지 사용되지 않았습니다. 그러다가 1600년경에 렌즈를 이용하여 광학기기를 만들 수 있다는 것이 발견되었습니다.

최초의 광학 기기

초기의 단순한 광학 기기에는 돋보기가 있었고 일반적으로 약 6 x – 10 x의 배율을 가졌습니다. 1590년 두 명의 네덜란드 발명가 Hans Jansen과 그의 아들 Zachary는 손으로 렌즈를 연마하던 중 두 렌즈를 결합하면 물체의 이미지를 여러 배로 확대할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

그들은 여러 개의 렌즈를 하나의 튜브에 장착하여 매우 훌륭하게 만들었습니다. 중요한 발견- 현미경의 발명.

그들의 첫 번째 장치는 최대 배율이 최대 9배였기 때문에 과학 장비보다 더 참신했습니다. 네덜란드 왕실 귀족을 위해 제작된 최초의 현미경에는 길이 50cm, 직경 5cm의 슬라이딩 튜브 3개가 있었습니다. 장치가 완전히 확장되면 3배에서 9배까지 확대되는 것으로 명시되었습니다.

레이우엔훅 현미경

또 다른 네덜란드 과학자인 Antonie van Leeuwenhoek(1632-1723)은 현미경의 선구자 중 한 명으로 간주되며, 17세기 말에 실제로 현미경의 발명을 실제로 사용한 최초의 사람이 되었습니다.

Van Leeuwenhoek은 연삭과 연마를 통해 렌즈를 만드는 방법을 개발하여 전임자보다 더 큰 성공을 거두었습니다. 당시 가장 잘 알려진 최대 270배의 배율을 달성했습니다. 이 배율을 통해 100만분의 1미터 크기의 물체를 볼 수 있습니다.

Antoni Leeuwenhoek은 새로운 현미경 발명으로 과학에 더욱 깊이 관여하게 되었습니다. 그는 이전에 누구도 본 적이 없는 것들을 볼 수 있었습니다. 그는 물 한 방울에 박테리아가 떠다니는 것을 처음으로 보았습니다. 그는 식물과 동물 조직, 정자 세포와 혈액 세포, 광물, 화석 등에 주목했습니다. 그는 또한 선충류와 로티퍼(현미경 동물)를 발견했으며 자신의 치아에서 나온 플라크 샘플을 관찰하여 박테리아를 발견했습니다.

사람들은 확대를 통해 이전에 볼 수 없었던 구조를 드러낼 수 있다는 사실을 깨닫기 시작했습니다. 모든 것이 육안으로 보이지 않는 작은 구성 요소로 이루어져 있다는 가설은 아직 고려되지 않았습니다.

Anthony Leeuwenhoek의 작업은 1665년에 현미경 연구 결과인 "Micrography"를 출판한 영국 과학자 Robert Hooke에 의해 더욱 발전되었습니다. Robert Hooke는 미생물학에 대한 자세한 연구를 설명했습니다.

영국인 로버트 훅(Robert Hooke)은 모든 생명체의 미세한 이정표이자 기본 단위인 세포를 발견했습니다. 17세기 중반 Hooke는 작은 수도원의 방을 연상시키는 표본을 연구하면서 구조적 세포를 보았습니다. Hooke는 또한 오늘날 현미경이 발명된 후 사용되는 삼원색 렌즈 구성을 최초로 사용한 사람으로도 알려져 있습니다.

18세기와 19세기에는 기본 현미경의 디자인에 많은 변화가 도입되지 않았습니다. 색상 왜곡, 이미지 해상도 저하 등의 문제를 해결하기 위해 보다 투명한 유리와 다양한 모양을 사용하여 렌즈가 개발되었습니다. 1800년대 후반 독일의 광학 물리학자 에른스트 아베(Ernst Abbe)는 오일 코팅 렌즈가 고해상도에서 빛의 왜곡을 방지한다는 사실을 발견했습니다. 현미경의 발명은 러시아의 위대한 백과사전가 로모노소프가 18세기 중반에 실험을 수행하고 러시아 과학을 발전시키는 데 도움이 되었습니다.

현미경의 현대적 발전

1931년에 독일 과학자들은 전자현미경 발명에 착수했습니다. 이러한 유형의 기기는 전자를 샘플에 집중시키고 전자 감지 요소에 의해 포착될 수 있는 이미지를 형성합니다. 이 모델을 통해 과학자들은 최대 백만 배의 증폭으로 매우 미세한 세부 사항을 볼 수 있습니다. 유일한 단점은 전자현미경으로 살아있는 세포를 관찰할 수 없다는 것이다. 그러나 디지털과 기타 신기술이 만들어낸 새 장치미생물학자를 위한 것입니다.

독일인 Ernst Ruska와 Max Knoll 박사가 처음으로 "렌즈"를 만들었습니다. 자기장그리고 전류. 1933년에 과학자들은 당시 광학현미경의 배율 한계를 뛰어넘는 전자현미경을 만들었습니다.

에른스트는 이 연구로 1986년에 노벨 물리학상을 받았습니다. 전자현미경은 훨씬 더 많은 것을 성취할 수 있습니다 높은 해상도, 특히 전자가 진공에서 가속될 때 전자의 파장은 가시광선의 파장보다 짧기 때문입니다.

광학현미경과 전자현미경은 20세기에 발전했습니다. 오늘날 돋보기는 형광 태그나 편광 필터를 사용하여 샘플을 봅니다. 인간의 눈에 보이지 않는 이미지를 캡처하고 분석하는 데 더 현대적인 이미지가 사용됩니다.

16세기 현미경의 발명으로 반사, 위상, 대비, 공초점, 심지어 자외선 장치까지 만드는 것이 가능해졌습니다..

현대 전자 장치는 단일 원자의 이미지도 제공할 수 있습니다.

현미경의 주요 부분은 광학 렌즈입니다. 광학 렌즈를 연마하는 기술과 이를 사용하려는 최초의 시도는 고대로 거슬러 올라갑니다.

XVI-XVII 세기. 이 예술은 도달했습니다 중요한 발전특히 네덜란드와 이탈리아에서는 더욱 그렇습니다. 안경에 대한 수요도 해당 산업을 일으켰다. 안경은 초점 거리가 긴 안경을 가는 법을 배웠을 때만 실제로 나타날 수 있었습니다(13세기 후반, 아마도 1285-1289년). 그들은 아마도 Florentine Salvino d'Amarto degli Armati 또는 그의 동포인 Alessandro della Spina에 의해 Roger Bacon(c. 1214-1294)의 아이디어의 영향을 받아 설계되었을 것입니다. 이에 대한 정보는 없지만 충분히 신뢰할 수 있는 것으로 간주됩니다. 어떤 식 으로든 14 세기 전반에. 안경은 이미 유럽에서 널리 사용되고 있었습니다.

그러나 베이컨 시대부터 잠재적으로 존재했을 법한 현미경의 아이디어가 실현되기까지는 또 200년이 걸렸고, 광학렌즈는 '보이지 않는' 것을 볼 수 있게 해주는 장치로 사용되기 시작했다. 16세기 말까지만 가능합니다. 광학 렌즈를 만드는 기술과 그 사용 방법은 17세기에만 현미경 제조를 위한 조건을 제공했습니다. 돋보기는 자연을 연구하는 데 사용됩니다.

16세기와 17세기의 전환기. 거의 동시에 과학에 귀중한 서비스를 제공하는 두 가지 도구, 즉 망원경과 현미경이 발명되었습니다. 현미경 발명의 역사는 아직까지 잘 이해되지 않고 검증되지 않은 정보로 대체되는 경우가 많다.

최근까지 대부분의 역사가들은 현미경 발명가를 Middelburg에서 안경 제조에 종사했던 네덜란드 광학 마스터 Hans와 Zacharias Janssen으로 간주했습니다. 그러나 S. L. Sobol(1941-1943, 1949)은 기존의 역사적 문헌에 대한 비판적 분석을 바탕으로 이러한 입장에 대해 이의를 제기합니다. S. L. Sobol에 따르면, 현미경의 발명은 망원경의 발명에 선행되었습니다. Sobol은 최초의 현미경 원형이 1609~1610년 갈릴레오에 의해 설계되었다고 믿습니다. 늘려서 작은 망원경(조금 더 일찍 그에 의해 발명됨) 오목 접안 렌즈와 볼록 렌즈 사이의 거리를 늘립니다. 갈릴레오는 이로 인해 망원경이 근처에 있는 작은 물체를 확대하게 된다는 것을 분명히 알아차렸습니다. 더 짧은 초점 거리의 렌즈를 얻기 위한 추가 노력으로 갈릴레오는 튜브의 길이를 줄여 현미경의 원래 디자인을 개선했습니다.

그러나 후속 현미경 설계에서는 케플러가 제안한 광학 기기를 기반으로 단일 볼록 렌즈 형태의 접안렌즈와 대물렌즈를 사용하여 역상(역전된) 이미지를 제공하는 다른 경로를 택했습니다. 그러한 도구에 대한 아이디어는 1611년과 1613-1617년에 케플러에 의해 제시되었습니다. 이런 망원경이 만들어진 것은 이번이 처음이었습니다.

따라서 S. L. Sobol은 현미경의 발명이 1617-1619년에 이루어져야 한다고 믿습니다. 어쨌든 정보가 보존된 최초의 현미경 중 하나인 Drebbel 현미경은 1619년으로 거슬러 올라갑니다. 농부 출신인 코르넬리우스 드레벨(1572-1634)은 뛰어난 물리학 지식과 마법, 과학과 돌팔이를 결합한 실험을 통해 명성을 얻었습니다. 모험이 가득한 삶을 살았던 Drebbel은 영국 왕 James I의 궁정에서 점성가가 되었습니다. Drebbel은 현미경을 포함한 여러 물리적 도구의 설계에 참여했습니다. Drebbel이 발명했다고 주장하는 현미경은 영국에서 프랑스, ​​이탈리아까지 유럽 전역으로 퍼졌습니다. 표시된 것은 1619년으로 거슬러 올라가는 설명을 바탕으로 S. L. Sobol의 지시에 따라 수행된 Drebbel의 현미경 재구성입니다. 이 현미경의 튜브는 길이가 약 0.5미터이고 직경이 약 5cm입니다. 그것은 금박을 입힌 구리로 만들어졌으며 둥근 흑단 스탠드 위에 세 마리의 구리 돌고래가 지탱하고 있었습니다. 스탠드 위에는 "다양한 물건이 놓여 있었는데, 위에서 내려다보니 거의 믿을 수 없을 정도로 확대된 형태였다"고 현대인은 썼습니다.

처음 40년 동안 현미경 설계는 천천히 발전했지만 다음과 같은 렌즈 대신 안경 렌즈더 짧은 초점 거리의 렌즈가 점차적으로 사용되고 있습니다. 독일의 박물학자인 키르허(Atanasius Kircher, 1601-1680)는 로마에서 "빛과 그림자의 위대한 예술"(Ars magna lucis et umbrae)이라는 제목의 에세이를 출판했는데, 그곳에서 그는 당시 존재했던 현미경 목록을 제시했습니다. S. L. 소볼, 1949 ).

17세기 초에 현미경은 주로 호기심 많은 장난감으로 취급되었으며, 이를 통해 작은 곤충과 다양한 사물을 재미있게 관찰할 수 있었습니다. 작은 품목, 그러나 심각한 과학 도구로 간주되는 사람은 거의 없습니다. 당시의 "현미경"은 끝에 두 개의 유리가 달린 튜브였습니다. 그들은 "벼룩 유리"또는 "모기 유리"(vitrium pulicarium)라고 불렸는데, 이는 일반적으로 이미지 크기로 관찰자를 놀라게하는이 시대의 특징이었던 도구에 대한 경솔한 태도를 반영했습니다. 뛰어난 폴란드 천문학자 헤벨리우스(Jan Heveliusz, 1611-1687)는 그단스크에서 출판된 그의 "Selenography"에서 이러한 "현미경"을 다음과 같이 설명합니다. "보통 모기 유리라고 불리는 현미경은 작은 몸체를 거의 보여주지 않습니다. 낙타나 코끼리만한 크기의 동물들이 눈에 띄기 때문에 큰 놀라움과 즐거움을 선사합니다. 그것은 두 개의 유리잔과 약 1인치 길이의 튜브로 구성되어 있으며 그 앞에 물체가 놓여 있습니다. 눈 근처에 있는 한 개의 유리는 볼록하고 직경이 2인치를 넘지 않는 작은 공의 한 부분으로 갈아져 있습니다. 문제의 물체가 있는 바닥에 놓여 있는 다른 유리는 단순한 평면 유리로, 그 목적은 빛을 전달하는 것입니다.” 따라서 재미로 사용되는 '현미경'은 대부분 단순 돋보기이거나 나중에 '간단한 현미경'으로 불린 경우가 많습니다. 그러나 이와 함께 Hevelius는 Drebbel 현미경과 같은 두 개의 볼록 렌즈로 구성된 "복잡한 현미경"도 설명합니다. 이와 관련하여 그는 "이 방법을 사용하면 눈을 피하는 다가오는 가장 작은 물체가 이전보다 더 선명하고 뚜렷하게 나타날 것입니다. 첫 번째 현미경.”(예: “벼룩 유리”).

과학적 목적으로 현미경을 사용하는 것은 로마 아카데미아 데이 린세이(Galileo는 그 회원 중 하나)의 Federico Cesi(1585-1630)에 의해 처음 시작되었습니다. 분명히 이탈리아의 자연주의자 Stelluti(Francesco Stelluti, 1577-1646)는 생물학적 대상인 벌을 연구하기 위해 현미경을 사용한 최초의 사람 중 한 명이었습니다.

최초의 현미경에는 조명 장치나 초점 변경 장치가 없었습니다. 입사광에서 일광에 물체가 보였습니다. 당연히 이러한 현미경은 매우 열악하고 왜곡된 이미지를 생성했습니다.

현미경의 첫 번째 개선과 과학 도구로서의 이 장치의 홍보는 현미경을 사용하여 식물에서 처음으로 "세포"를 발견한 뛰어난 영국 물리학자 로버트 훅(1635-1703)의 이름과 관련이 있습니다. 따라서 세포 개념의 출현은 현미경의 등장 시기와 현미경의 탄생 시기와 거의 일치한다.

Hooke는 Drebbel이 1619년에 영국으로 가져온 현미경에 대해 잘 알고 있었습니다. 사고방식으로 발명가였던 Hooke는 새로운 장치에 관심을 갖게 되었고 Drebbel의 현미경을 재구성하겠다는 목표를 세웠습니다. Hooke는 기존 현미경에 비해 여러 가지 장점이 있는 장비를 만들었습니다. Micrographia(1665)에서 Hooke는 다음과 같이 말했습니다. 상세 설명그리고 현미경 이미지. 튜브의 직경은 약 8cm, 길이는 약 18cm였으며 렌즈와 물체의 거리를 약간 변경하고 튜브의 기울기를 변경하는 장치가 장착되었습니다. 현미경 광학 부분의 중요한 변화는 접안렌즈와 대물렌즈 사이에 세 번째 양면 볼록 렌즈가 도입되었다는 것입니다. 이미지를 줄임으로써 이 렌즈는 이미지를 더 선명하게 만들고 시야를 넓혔습니다. 물체는 작은 둥근 디스크 위에 놓이거나 디스크 측면에 있는 핀에 묶여 있었습니다. 현미경에는 광원, 물이 채워진 유리구, 빛을 물체에 집중시키는 양면 볼록 렌즈로 구성된 조명 장치가 부착되었습니다. 따라서 Hooke의 현미경에서는 물체가 입사광으로 보입니다. 이 현미경을 사용하여 Hooke는 놀라울 정도로 미묘한 관찰을 했으며 그의 Micrographia에 대한 설명에는 이 최초의 현미경 관찰자의 미묘함을 보여주는 아름다운 그림이 첨부되어 있습니다.

Hooke와 동시에 Eustachius Divini(1667)는 로마에서 현미경을 개선하기 위해 노력하여 볼록면이 서로를 향하는 두 개의 평면 볼록 렌즈로 구성된 접안 렌즈를 도입하여 상당한 개선을 이루었습니다. 이로 인해 평평한 시야와 보다 균일한 배율이 생성되었습니다. 다양한 부품문제의 주제. Diviney 렌즈는 41배에서 143배로 확대되었습니다. 이탈리아의 몇몇 다른 장인들이 현미경 설계에 참여하여 새로운 장치의 확산에 기여했습니다.

1672년에 독일 안경사 Sturm은 현미경에 새로운 개선 사항을 도입했습니다. 렌즈가 하나인 대물렌즈 대신 평면 볼록 렌즈와 양면 볼록 렌즈, 또는 곡률이 다른 두 양면 볼록 렌즈(“이중 렌즈”)로 대물 렌즈를 만들었습니다. ). 따라서 접안렌즈와 대물렌즈에 여러 렌즈를 조합한 현미경이 실제로 도입되었습니다. 비엔나의 엔지니어인 그린델 폰 아흐(Grindel von Ach)는 1685년에 6개의 렌즈를 갖춘 현미경을 설계했습니다. 일반 형태이 현미경은 Drebbel 현미경의 설명과 매우 유사합니다.

이탈리아인 Camiaani(Giuseppe Campani)에 의해 현미경 디자인에 새로운 변화가 도입되었습니다(1665년경). 그의 현미경은 스테이지에 구멍이 있고 유리나 운모판을 물체와 고정할 수 있었습니다. 그의 현미경은 두 개의 렌즈로 구성되었습니다. Tortona(Carl Anton Tortona)는 3개 렌즈 현미경(약 1685년)에 동일한 디자인을 사용했습니다. Tortona의 현미경은 튜브로 구성되어 있으며 상단에 접안 렌즈가 삽입 된 다음 수집 렌즈가 위치하고 렌즈가 하단에 고정되었습니다. 모든 렌즈는 양면 볼록 렌즈콩이었습니다. 링을 튜브에 나사로 고정하고 두 개의 유리로 구성된 물체 홀더에 연결했으며 그 사이에 물체를 놓고 투과광으로 볼 수 있었습니다.

17세기 후반의 가장 복잡한 모델 중 하나인 Bonannus 현미경 모델이 묘사되어 있습니다. 기초는 Tortona의 현미경에서 가져온 것이며 여러 장치로 보완되었습니다. Bonanus 현미경은 기구의 위치를 ​​단단히 고정함으로써 관찰자의 손을 자유롭게 하고(Tortona 현미경은 최초의 Bonanus 현미경과 마찬가지로 손에 쥐고 있어야 함) 최대의 빛을 물체에 집중시키도록 설계되었습니다. 현미경은 렌즈를 운반하는 튜브(AB)로 구성됩니다. 나사 Z는 홀더 U에 장착된 튜브의 수직 피드를 고정합니다. 일부가 별도로 표시된 RTG 장치를 사용하면 튜브를 앞뒤로 이동할 수 있습니다. 즉, 초점 거리를 변경할 수 있습니다. 물체를 움직이지 않게 고정하면서 초점을 맞추는 기계 장치를 시도한 것은 이번이 처음이다. 물체는 나무판 I에 내장된 두 개의 유리 사이에 끼워진 특수 CD 홀더에 놓입니다. 물체는 램프 Q에 의해 조명되고, 그 빛은 콘덴서 O에 의해 집중됩니다. 콘덴서는 수평 및 수직 평면을 따라 이동할 수 있습니다. Bonanus 현미경에는 최신 현미경의 주요 기계 부품 및 장치(기계식 튜브 피드, 조명 장치 및 스테이지)의 기초가 이미 포함되어 있습니다. 물체는 투과광으로 보였습니다. Bonanus는 이러한 목적으로 다시 인공조명을 도입했습니다.

그의 현미경의 광학 부품은 3~4개의 렌즈로 구성되어 200~300배의 배율을 제공합니다.

이러한 모든 혁신에도 불구하고 현미경은 매우 불완전한 도구로 남아 있었습니다. 결합된 렌즈 시스템을 사용할 때 구면 수차와 색수차가 날카롭게 느껴지고 고배율에서 이미지가 심각하게 왜곡되었기 때문입니다. 이에 우리는 17, 18세기 몇몇 뛰어난 연구자들이 그 이유를 찾아보아야 한다. 복합 현미경은 사용되지 않았습니다.

작은 물체, 특히 곤충을 해부하는 기술로 유명한 17세기의 뛰어난 동물학인 스웨머담(Swammerdam)은 단순한 돋보기만을 사용했습니다. 그는 다양한 배율의 돋보기를 빠르게 변경할 수 있는 장치를 설계했으며, 이 장치의 도움으로 그는 렌즈를 결합하지 않고도 약한 렌즈에서 강한 렌즈로 지속적으로 이동했습니다.

네덜란드의 두 번째 위대한 현미경학자인 Leeuwenhoek도 실제 복합 현미경을 사용하지 않았습니다. Leeuwenhoek의 "현미경"은 실제로 돋보기였습니다. Leeuwenhoek의 유사한 악기 중 하나가 묘사되어 있습니다. 그것은 렌즈가 삽입되는 구멍이 있는 두 개의 은판으로 구성되었습니다. 물체 홀더가 뒤에 배치됩니다. 관찰자는 특수 손잡이가 달린 "현미경"을 들고 투과광으로 물체를 검사했습니다. Leeuwenhoek은 다양한 물체에 맞는 다양한 홀더를 만들어야 했고, 이를 위해 새로운 도구를 만들었습니다. 자신의 진술에 따르면 레이우엔훅은 40배에서 270배까지 확대할 수 있는 200개의 "현미경"을 소유했습니다. 유리연마의 뛰어난 기술만이 레이우엔훅이 이런 놀라운 배율의 렌즈를 생산할 수 있게 했고(결국 렌즈 하나로 270배의 배율이 이루어졌다), 관찰자의 경계심이 레이우엔훅에게 놀라운 발견을 가능하게 했다.

이것은 17세기 현미경학자들이 작업하고 뛰어난 발견을 할 때 사용했던 도구입니다. 그러한 원시적인 도구를 사용하여 우리가 그들의 작업에서 발견하는 때로는 놀랍도록 정확한 세부 사항을 설명하는 것이 어떻게 가능했는지 놀랍습니다. 분명히 끈기, 즉 새로운 것을 발견하려는 전망은 그렇지 않습니다. 알려진 사실, 현미경이 출현 초기에 관찰자에게 제기된 어려움을 극복하는 데 도움이 되었습니다.

앞서 말한 바에 따르면, 연구 대상 물체는 아무런 처리 없이 공중에서 직접 검사되거나 유리 위에 놓거나(때로는 두 유리 사이) 바늘에 고정되었다는 점을 추가해야 합니다. 공기와 물체의 굴절률 사이의 급격한 차이로 인해 연구에 추가적인 어려움이 발생했습니다. 마지막으로, 렌즈 연삭에 대한 뛰어난 기술에도 불구하고 당시의 안경은 날카로운 색수차를 나타냈으며 특히 복잡한 현미경에서 민감한데, 한 유리 시스템의 단점이 두 번째 시스템인 접안 렌즈에 의해 증폭되었습니다.

최신 무채색 현미경에 의해 망가진 현대의 숙련된 현미경학자 중 누구도 17세기에 사용된 도구의 도움으로 당시의 뛰어난 현미경학자가 본 것을 조사할 수 없었습니다. 단순한 현대 학교 현미경은 이러한 골동품 현미경과 비교할 수 없는 걸작입니다. 그러나 그들의 도움으로 놀라운 사실이 발견되었습니다. 그 중 하나는 17세기의 발견이었습니다. 식물의 세포 구조.

고대부터 인간은 육안으로 볼 수 있는 것보다 훨씬 작은 것을 보고 싶어 했습니다. 이제 누가 렌즈를 최초로 사용했는지 말할 수는 없지만, 예를 들어 우리 조상들은 유리가 빛을 굴절시킬 수 있다는 사실을 2000년 이상 전에 알고 있었다는 사실은 확실하게 알려져 있습니다.

기원전 2세기에 클라우디우스 프톨레미(Claudius Ptolemy)는 막대가 물에 담갔을 때 어떻게 "구부러지는지" 설명했으며 굴절 상수를 매우 정확하게 계산하기도 했습니다. 더 일찍이 중국에서는 "보이지 않는 것을 보기" 위해 렌즈와 물로 채워진 튜브로 장치를 만들었습니다.

1267년 로저 베이컨(Roger Bacon)은 렌즈의 원리와 망원경과 현미경의 일반적인 개념을 기술했지만, 네덜란드의 안경 제작자인 자카리아스 얀센(Zacharias Jansen)과 그의 아버지 한스(Hans)가 렌즈 실험을 시작한 것은 16세기 후반이 되어서였습니다. 그들은 여러 개의 렌즈를 튜브에 넣었고 그것을 통해 보이는 물체가 단순한 돋보기 아래에서보다 훨씬 더 크게 보인다는 것을 발견했습니다.

그러나 그들이 가지고 있는 이 “현미경”은 과학적인 도구라기보다는 호기심에 더 가까운 것이었습니다. 아버지와 아들이 왕실을 위해 만든 악기에 대한 설명이 있습니다. 이는 총 길이가 45cm가 조금 넘고 직경이 5cm인 세 개의 슬라이딩 튜브로 구성되었습니다. 닫았을 때는 3배로 확대되었고, 완전히 열었을 때는 9배로 확대되었으나, 이미지가 조금 흐릿하게 나왔어요.

1609년 갈릴레오 갈릴레이는 볼록렌즈와 오목렌즈를 갖춘 복합현미경을 만들어 1612년 폴란드 왕 지기스문트 3세에게 이 "오키올리노"("작은 눈")를 선물했습니다. 몇 년 후인 1619년에 네덜란드 발명가인 Cornelius Drebbel은 런던에서 두 개의 볼록 렌즈를 갖춘 그의 버전의 현미경을 시연했습니다. 그러나 "현미경"이라는 단어 자체는 "망원경"과 유사하게 Bamberg 출신의 독일 식물학자 Johann (Giovanni) Faber가 발명한 1625년에만 나타났습니다.

레이우엔훅에서 아베까지

1665년 영국의 박물학자 로버트 훅(Robert Hooke)은 돋보기 도구를 개선하고 코르크 참나무 껍질을 연구하여 구조의 기본 단위인 세포를 발견했습니다. 그로부터 10년 후, 네덜란드 과학자 Antonie van Leeuwenhoek은 더욱 발전된 렌즈를 개발했습니다. 그의 현미경은 물체를 270배 확대했지만 다른 유사한 장치는 거의 50배 확대에 도달하지 못했습니다.

고품질의 연마 및 광택 렌즈 덕분에 Lenwenhoek은 많은 발견을 했습니다. 그는 박테리아, 효모 세포를 최초로 보고 설명했으며 모세 혈관에서 혈액 세포의 움직임을 관찰했습니다. 전체적으로 과학자는 최소 25개의 서로 다른 현미경을 만들었으며 그 중 9개만이 오늘날까지 살아 남았습니다. 분실된 장치 중 일부는 500배 확대된 장치도 있다는 제안이 있습니다.

이 분야의 모든 발전에도 불구하고 현미경은 향후 200년 동안 거의 변하지 않았습니다. 1850년대가 되어서야 독일 엔지니어 Carl Zeiss는 자신의 회사에서 생산한 현미경용 렌즈를 개선하기 시작했습니다. 1880년대에 그는 광학 안경 전문가인 Otto Schott를 고용했습니다. 그의 연구를 통해 확대 장치의 품질을 크게 향상시킬 수 있었습니다.

광학 물리학자 Ernst Abbe인 Carl Zeiss의 또 다른 직원은 광학 기기 생산 공정을 개선했습니다. 이전에는 모든 작업이 시행착오를 통해 수행되었습니다. Abbe는 과학적 기반의 제조 방법이라는 이론적 기반을 만들었습니다.

기술의 발달로 오늘날 우리가 알고 있는 현미경이 등장하게 되었습니다. 그러나 이제 빛의 파장보다 크거나 같은 크기의 물체에 초점을 맞출 수 있는 광학현미경은 더 이상 과학자들을 만족시킬 수 없습니다.

현대 전자현미경

1931년 독일의 물리학자 에른스트 루스카(Ernst Ruska)는 최초의 전자현미경(투과전자현미경) 제작에 착수했습니다. 1986년에 그는 이 발명으로 노벨상을 받게 됩니다.

1936년 독일 과학자 Erwin Wilgel Müller가 전자 프로젝터(전계 전자 현미경)를 발명했습니다. 이 장치를 통해 고체의 이미지를 수백만 배 확대할 수 있게 되었습니다. 15년 후, Muller는 이 분야에서 또 다른 돌파구를 마련했습니다. 바로 전계 이온 현미경으로, 물리학자는 인류 역사상 처음으로 원자를 볼 수 있는 기회를 얻었습니다.

다른 작업도 병행하여 수행되었습니다. 1953년 네덜란드의 이론 물리학 교수인 프리츠 제르니케(Fritz Zernike)는 위상차 현미경 개발로 노벨상을 받았습니다. 1967년에 Erwin Müller는 비행 시간 질량 분석기를 추가하여 전계 이온 현미경을 개선하여 최초의 "원자 탐사선"을 만들었습니다. 이 장치를 사용하면 개별 원자를 식별할 수 있을 뿐만 아니라 이온의 질량과 전하비도 확인할 수 있습니다.

1981년 독일의 Gerd Binnig와 Heinrich Rohrer는 주사(래스터) 터널링 현미경을 만들었습니다. 5년 후, Binnig와 그의 동료들은 주사형 원자력 현미경을 발명했습니다. 이전 개발과 달리 AFM을 사용하면 전도성 표면과 비전도성 표면을 모두 조사하고 실제로 원자를 조작할 수 있습니다. 같은 해 Binnig와 Rohrer는 STM으로 노벨상을 받았습니다.

1988년에 영국의 세 명의 과학자가 뮐러의 "원자 탐사선"에 위치 감지 검출기를 장착하여 원자의 위치를 ​​3차원으로 결정할 수 있게 되었습니다.

1988년 일본 엔지니어 이타야 킨고(Kingo Itaya)가 전기화학적 주사 터널링 현미경을 발명했고, 3년 후 원자력 현미경의 비접촉 버전인 켈빈 탐침 힘 현미경이 제안되었습니다.

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현미경의 발명과 개선

광학의 발달로 17세기에 건축이 가능해졌습니다. 현미경은 생물학 발전에 진정으로 혁명적인 영향을 미친 장치입니다. 현미경은 연구자들에게 원생동물과 박테리아의 세계를 열어주었습니다. 지금까지 접근할 수 없었던 동물, 식물 및 곰팡이 구조의 세부 사항에 대한 연구는 모든 생명체의 기초가 보편적인 작은 형성, 즉 세포라는 것을 보여주었습니다.

현대적인 의미의 현미경에는 접안렌즈와 렌즈라는 두 가지 렌즈 시스템으로 구성된 장치인 "복잡한" 현미경만 포함됩니다. 그러나 현미경의 초창기에는 오늘날 우리가 돋보기라고 부르는 "간단한" 현미경도 널리 사용되었습니다.
최초의 복합현미경 중 하나는 1609~1610년에 제작되었습니다. 변형된 망원경으로서의 갈릴레오. 현대 복합현미경은 17세기 초 영국이나 네덜란드의 2렌즈 현미경에서 유래되었습니다. 그 안에 있는 물체는 일광에서 입사광으로 보였습니다. 초점을 맞추는 장치가 없었습니다.


우리에게 익숙한 최초의 현미경 중 하나

복합 현미경의 첫 번째 주요 개선은 영국 물리학자 Robert Hooke(1635-1703)의 이름과 관련이 있습니다. 개선 사항은 광학 및 기계 설계 기능 모두에 영향을 미쳤습니다. 과학자가 발명한 시스템도 근본적으로 새로운 것이었습니다. 인공 조명물체.

18세기 현미경의 발전은 주로 기계부품의 설계를 개선하는 방향으로 진행되었다. 이제 렌즈를 운반하는 튜브가 특수 컬럼에 이동 가능하게 장착되었으며 특수 나사산 나사로 움직임이 보장되었습니다.

최초의 현미경의 역사 또는 모든 것이 시작된 곳

이제 디자인이 개선되어 투과광에서 투명한 물체와 입사광에서 불투명한 물체를 모두 연구하는 것이 가능해졌습니다. 1715년부터 현미경에는 친숙한 거울이 생겼습니다.


암실 사진 촬영에 적합한 현미경

17~18세기의 모든 복잡한 현미경에 사용됩니다. 120 - 150배 이상의 배율(구면수차 및 색수차)에서는 이미지가 크게 왜곡되었습니다. 그러므로 당시의 현미경학자들이 선호하는 것이 분명해진다.

A. Levenguk은 간단한 단일 렌즈 현미경을 받았습니다. 색수차 문제는 18세기 말부터 19세기 초에 해결되었습니다. 다양한 유형의 유리 렌즈를 조합하여 사용합니다. 최초의 무색 현미경은 1784년 상트페테르부르크 학자 F. Epinus에 의해 설계되었지만 여러 가지 이유로 널리 보급되지는 못했습니다. 현미경의 무색소화를 향한 추가 단계가 동시에 진행되었습니다. 다양한 주인에 의해독일, 영국, 프랑스에서. 1827년 J.B. Amici는 렌즈에 평면 전면 렌즈를 사용하여 구면 수차를 줄였습니다.

렌즈를 연삭하고 상호 조정하는 기술은 19세기 전반의 현미경만큼 완벽해졌습니다. 최대 1000배까지 확대할 수 있습니다. 실제 사용그런 강력한 시스템고배율의 시야가 어둡게 유지된다는 사실로 인해 제한되었습니다. 공기에서 굴절 된 광선의 상당 부분이 렌즈에 도달하지 못했습니다. 적용(침수) 시작과 함께 획기적인 개선이 이루어졌습니다. 유침 렌즈는 K. Zeiss 회사의 디자이너가 제작했습니다.

현미경 공장의 탄생, 경쟁 공장 간의 경쟁으로 인해 장비 가격이 더 저렴해졌고, 19세기 40년대에는 현미경은 개인 의사와 학생도 가질 수 있는 일상적인 실험실 장비가 되었습니다.
1886년에 K. Zeiss 회사는 구면수차와 색수차 보정이 한계에 도달한 새로운 아포크로매틱 렌즈를 출시했습니다. E. Abbe의 계산에서 알 수 있듯이 이러한 렌즈를 제조하면서 광학 현미경의 분해능 한계에 도달했습니다.


Carl Zeiss의 최초 현미경 중 하나입니다. 사진: 플라비오

현미경의 개선과 함께 미세한 제제를 준비하는 기술도 개발되었습니다. 오랫동안그것은 19세기 초까지 매우 원시적인 상태로 남아 있었습니다. 현미경학자들은 주로 말린 물체를 관찰했습니다. 어떤 가공도 거치지 않은 신선한 준비물을 연구합니다. 현대 현미경의 특징인 "영구 프렙"을 만드는 방법은 아직 존재하지 않았으며, 이로 인해 연구자는 프렙을 오랫동안 연구하고 새로운 프렙과 이전 프렙을 비교할 기회를 박탈당했습니다.

19세기 2분기 초. 연구자들은 조직을 연구하기 위해 특정 시약을 사용하기 시작했습니다. 예를 들어 아세트산을 첨가하면 조직을 감지하는 것이 가능해졌습니다. 세포핵. 시약은 현미경 스테이지에서 바로 사용되었습니다.
80년대 이후 XIX 세기 현미경 연구에 있어서 J. Purkinje가 발명한 마이크로톰은 없어서는 안 될 요소가 되었습니다. 마이크로톰을 사용하면 얇은 절편을 만들고 연속적인 일련의 절편을 얻을 수 있게 되면서 연구가 진전되었습니다. 얇은 구조세포.

19세기 중반. 현미경학자들은 준비물을 고정하고 염색하는 다양한 방법을 사용하기 시작하고 연구 대상 물체를 밀도가 높은 매체에 붓습니다. 70년대 이후 XIX 세기 캐나다 발삼은 전통적으로 영구 제제 생산에 사용되기 시작했습니다.

누가 최초의 현미경을 러시아에 가져왔는지 말하기는 어렵습니다. 아마도 이것은 17세기 이전의 일이 아닐 것이다.

Wikipedia에는 ​​다음과 같은 데이터가 있습니다.
현미경을 누가 발명했는지 정확히 알아내는 것은 불가능합니다. 네덜란드 안경 제작자인 Hans Janssen과 그의 아들 Zacharias Janssen은 1590년에 최초의 현미경을 발명한 것으로 알려져 있지만 이는 17세기 중반 Zacharias Janssen 자신이 주장한 것입니다. 물론 그 날짜는 정확하지 않습니다. 스가랴가 1590년경에 태어난 것으로 밝혀졌기 때문입니다.

현미경은 어떻게 발명됐나

현미경 발명가라는 타이틀에 대한 또 다른 경쟁자는 갈릴레오 갈릴레이였습니다. 그는 1609년에 오키올리노(occhiolino), 즉 볼록 렌즈와 오목 렌즈를 갖춘 복합 현미경을 개발했습니다. 갈릴레오는 1603년 Federico Cesi가 설립한 Accademia dei Lincei에서 자신의 현미경을 대중에게 선보였습니다. Francesco Stelluti의 벌 세 마리 이미지는 교황 인장의 일부였습니다. Urban VIII은 최초로 출판된 현미경 기호로 간주됩니다(Stephen Jay Gould, The Lying Stones of Marrakech, 2000 참조). 또 다른 네덜란드인인 크리스티안 호이겐스(Christiaan Huygens)는 1600년대 후반에 무색 조정이 가능하고 현미경 개발 역사에서 큰 진전을 이룬 간단한 두 개의 렌즈 접안렌즈 시스템을 발명했습니다. 호이겐스 접안렌즈는 오늘날에도 여전히 생산되지만 시야 폭이 부족하고 접안렌즈 배치가 현대의 광시야 접안렌즈에 비해 눈에 불편합니다. Anton Van Leeuwenhoek(1632-1723)은 이미 1500년대부터 단순 확대 렌즈가 생산되었고 물을 채운 유리 용기의 확대 특성이 우수했음에도 불구하고 생물학자들의 관심을 현미경에 처음으로 가져온 사람으로 간주됩니다. 고대 로마인(세네카)이 언급한 것입니다. 손으로 제작한 Van Leeuwenhoek의 현미경은 하나의 매우 강력한 렌즈를 갖춘 매우 작은 제품이었습니다. 사용이 불편했지만 복합현미경의 단점(이러한 현미경의 렌즈가 여러 개 있으면 이미지 결함이 두 배로 증가함)을 극복하지 못했기 때문에 이미지를 아주 자세하게 검사할 수 있게 되었습니다. 복합 현미경이 단순한 Leeuwenhoek 현미경과 동일한 이미지 품질을 생성할 수 있으려면 광학 분야에서 약 150년의 개발이 필요했습니다. 따라서 Anton Van Leeuwenhoek은 현미경의 위대한 대가였지만 대중의 믿음과는 달리 현미경의 발명가는 아니었습니다. http://ru.wikipedia.org/wiki/light 현미경

최초의 현미경은 전문 과학자가 설계한 것이 아니라 17세기 네덜란드에 살았던 직물 상인 Anthony Van Leeuwenhoek이라는 아마추어가 설계했습니다. 물 한 방울에 직접 만든 장치를 처음으로 들여다보고 수천 마리의 작은 생물을 본 사람은 호기심 많고 독학한 사람이었습니다. 그는 그 생물에 라틴어로 Animalculus(작은 동물)라는 이름을 붙였습니다. Leeuwenhoek은 평생 동안 200종 이상의 동물을 묘사했으며 고기, 과일 및 채소의 얇은 부분을 연구하여 살아있는 조직의 세포 구조를 발견했습니다. 과학에 대한 봉사를 위해 레이우엔훅은 1680년 왕립학회의 정회원으로 선출되었고, 얼마 후 프랑스 과학 아카데미의 학자가 되었습니다.

레이우엔훅이 평생 동안 300개 이상 직접 만든 현미경은 프레임에 삽입된 작은 완두콩 크기의 구면 렌즈였습니다. 현미경에는 나사를 사용하여 렌즈에 대한 위치를 조정할 수 있는 스테이지가 있었지만 이러한 광학 기기에는 스탠드나 삼각대가 없었으므로 손에 쥐어야 했습니다. 오늘날 광학의 관점에서 볼 때 Leeuwenhoek 현미경이라고 불리는 이 장치는 현미경이 아니라 광학 부분이 단 하나의 렌즈로 구성되어 있기 때문에 매우 강력한 돋보기입니다. http://www.foto.ru /articles/?article_mic…
링크는 중재자의 확인 후에 나타납니다. 현미경의 역사
최초의 무색현미경은 독일인 프란츠 울리히 테오도르 에피누스(Franz Ulrich Theodor Epinus)가 러시아(1784년경)에서 개발했습니다. Aepinus, (1724년 12월 2일(13), Rostock 1802년 8월 10일(22), Dorpat, 현재 Tartu) 러시아 물리학자, 상트페테르부르크 과학 아카데미 회원(1756).http://ru.wikipedia.org /wiki/Epinus,_Fr...

현미경 발명의 의미는 무엇이었나요? 현미경 발명의 역사

현미경은 미세 이미지를 확대하고 렌즈를 통해 관찰되는 물체의 크기나 구조적 형성을 측정하도록 설계된 독특한 장치입니다. 이러한 발전은 놀랍고 현미경 발명의 중요성은 극히 큽니다. 현미경이 없었다면 현대 과학의 일부 영역은 존재하지 않았을 것이기 때문입니다. 그리고 여기에서 더 자세히 설명합니다.

현미경은 망원경과 관련된 장치로 전혀 다른 목적으로 사용됩니다. 이를 통해 눈에 보이지 않는 물체의 구조를 조사하는 것이 가능합니다. 이를 통해 미세구조의 형태학적 매개변수를 결정하고 체적 위치를 평가할 수 있습니다. 그러므로 현미경의 발명이 어떤 의미를 가졌는지, 그리고 그 모습이 과학의 발전에 어떤 영향을 미쳤는지 상상조차 하기 어렵습니다.

현미경과 광학의 역사

오늘날에는 누가 최초로 현미경을 발명했는지 대답하기가 어렵습니다. 이 문제는 아마도 석궁 제작만큼이나 널리 논의될 것입니다. 그러나 무기와는 달리 현미경의 발명은 실제로 유럽에서 일어났다. 그리고 정확히 누구인지는 아직 알려지지 않았습니다. 이 장치를 발견한 사람이 네덜란드 안경업체 한스 얀센일 가능성은 상당히 높다. 그의 아들 Zacharias Jansen은 1590년에 그와 그의 아버지가 현미경을 만들었다고 주장했습니다.

그러나 이미 1609년에 갈릴레오 갈릴레이가 만든 또 다른 메커니즘이 나타났습니다. 그는 그것을 occhiolino라고 불렀고 Accademia Nazionale dei Lincei에서 대중에게 공개했습니다. 그 당시 이미 현미경이 사용되었을 수 있다는 증거는 교황 우르바노 3세의 인장에 있는 표시입니다. 이는 현미경으로 얻은 이미지의 변형을 나타내는 것으로 여겨집니다. 광학현미경(화합물) 갈릴레오 갈릴레이하나의 볼록렌즈와 하나의 오목렌즈로 구성되어 있습니다.

개선 및 실천

갈릴레오가 발명된 지 불과 10년 후, 코넬리우스 드레벨(Cornelius Drebbel)은 두 개의 볼록 렌즈를 갖춘 복합 현미경을 만들었습니다. 그리고 그 후, 즉 1600년대 말에 Christian Huygens는 두 개의 렌즈를 갖춘 접안 렌즈 시스템을 개발했습니다. 가시성이 부족하지만 오늘날에도 여전히 생산됩니다. 그러나 더 중요한 것은 1665년에 그러한 현미경의 도움으로 로버트 훅(Robert Hooke)이 코르크 참나무 한 부분에 대한 연구를 수행했는데, 그곳에서 과학자는 소위 벌집을 보았습니다. 실험의 결과는 '세포'라는 개념의 도입이었다.

현미경의 또 다른 아버지인 Anthony van Leeuwenhoek은 현미경을 재발명했지만 생물학자들의 관심을 장치에 끌었습니다. 그 후 현미경의 발명이 미생물학의 발전을 가능하게 했기 때문에 과학에 어떤 의미가 있는지가 분명해졌습니다. 아마도 언급된 장치는 자연 과학의 발전을 크게 가속화했을 것입니다. 인간이 미생물을 볼 때까지 그는 질병이 부정함에서 비롯된다고 믿었기 때문입니다. 그리고 과학에서는 연금술의 개념과 생명체의 존재와 생명의 자발적인 생성에 대한 활력 이론이 지배했습니다.

레이우엔훅 현미경

현미경의 발명은 독특한 이벤트중세 과학에서는 이 장치 덕분에 과학적 토론을 위한 많은 새로운 주제를 찾을 수 있었기 때문입니다. 더욱이 현미경 덕분에 많은 이론이 파괴되었습니다. 그리고 이것이 Anthony van Leeuwenhoek의 큰 장점입니다. 그는 현미경을 개선하여 세포를 자세히 볼 수 있게 되었습니다. 그리고 이러한 맥락에서 문제를 고려한다면, Leeuwenhoek은 실제로 이러한 유형의 현미경의 아버지입니다.

장치 구조

Leeuwenhoek의 광학현미경 자체는 문제의 물체를 여러 배로 확대할 수 있는 렌즈가 달린 판이었습니다. 렌즈가 달린 이 접시에는 삼각대가 있었습니다. 이를 사용하여 수평 테이블에 장착했습니다. 렌즈를 빛에 대고 연구 대상 물질을 촛불과 촛불 사이에 놓으면 박테리아 세포를 볼 수 있습니다. 게다가 Antonie van Leeuwenhoek이 연구한 첫 번째 물질은 치태였습니다. 그 안에서 과학자는 아직 이름을 지정할 수 없는 많은 생물을 보았습니다.

Leeuwenhoek 현미경의 독창성은 놀랍습니다. 당시 사용 가능한 복합 모델은 다음을 제공하지 않았습니다. 고품질이미지. 더욱이, 두 개의 렌즈가 있다는 것은 결함을 더욱 심화시킬 뿐입니다. 따라서 원래 Galileo와 Drebbel이 개발한 복합 현미경이 Leeuwenhoek의 장치와 동일한 이미지 품질을 생성하기 시작하는 데 150년 이상이 걸렸습니다. Anthony van Leeuwenhoek 자신은 아직 현미경의 아버지로 간주되지는 않지만 천연 물질과 세포 현미경 검사법의 대가로 인정받고 있습니다.

렌즈의 발명과 개선

렌즈라는 개념 자체는 이미 고대 로마와 그리스에 존재했습니다. 예를 들어, 그리스에서는 볼록 유리를 사용하여 불을 피울 수 있었습니다. 그리고 로마에서는 물로 채워진 유리 용기의 특성이 오랫동안 주목되었습니다. 여러 번은 아니지만 이미지를 확대하는 것이 가능해졌습니다. 렌즈의 추가 개발은 알려지지 않았지만 진전이 멈출 수 없다는 것은 분명합니다.

16세기에 베니스에서 안경을 사용하기 시작한 것으로 알려져 있습니다. 이는 렌즈를 얻을 수 있게 해주는 유리 연삭기의 존재에 대한 사실로 확인됩니다.

현미경은 누가 발명했나요?

거울과 렌즈 등 광학기기의 그림도 있었습니다. 이 작품의 저작권은 Leonardo da Vinci에게 있습니다. 하지만 또한 사람들 앞에서돋보기를 사용하여 작업했습니다. 1268년에 Roger Bacon은 망원경을 만드는 아이디어를 제시했습니다. 나중에 그것은 구현되었습니다.

분명히 렌즈의 작성자는 누구에게도 속하지 않았습니다. 그러나 이는 Carl Friedrich Zeiss가 광학 분야를 맡게 될 때까지 관찰되었습니다. 1847년에 그는 현미경을 생산하기 시작했습니다. 그 후 그의 회사는 광학 안경 개발의 선두주자가 되었습니다. 그것은 오늘날까지 존재하며 업계의 주요 기업으로 남아 있습니다. 사진 및 비디오 카메라, 광학 조준경, 거리 측정기, 망원경 및 기타 장치를 생산하는 모든 회사가 협력합니다.

현미경 개선

현미경 발명의 역사는 자세히 살펴보면 놀랍습니다. 그러나 그다지 흥미로운 것은 현미경의 추가 개선의 역사입니다. 새로운 유형의 현미경이 등장하기 시작했고, 이를 탄생시킨 과학적 사고는 점점 더 깊어졌습니다. 이제 과학자의 목표는 미생물을 연구하는 것뿐만 아니라 더 작은 구성 요소도 고려하는 것이었습니다. 이들은 분자와 원자입니다. 이미 19세기에 X선 회절 분석을 통해 연구할 수 있었습니다. 그러나 과학은 그 이상을 요구했습니다.

따라서 이미 1863년에 연구원 Henry Clifton Sorby는 운석을 연구하기 위해 편광 현미경을 개발했습니다. 그리고 1863년에 에른스트 아베(Ernst Abbe)는 현미경 이론을 개발했습니다. Carl Zeiss는 이를 성공적으로 채택했습니다. 이로 인해 그의 회사는 광학 기기 업계에서 인정받는 선두 기업으로 발전했습니다.

그러나 곧 전자현미경이 탄생한 1931년이 왔습니다. 빛보다 훨씬 더 많은 것을 볼 수 있게 해주는 새로운 유형의 장치가 되었습니다. 전송을 위해 광자나 편광을 사용하지 않았지만 전자는 가장 단순한 이온보다 훨씬 작은 입자입니다. 조직학의 발전을 가능하게 한 것은 전자현미경의 발명이었습니다. 이제 과학자들은 세포와 세포 소기관에 대한 자신들의 판단이 실제로 정확하다는 완전한 확신을 얻었습니다. 그러나 1986년에야 전자현미경의 창시자인 에른스트 루스카(Ernst Ruska)에게 노벨상이 수여되었습니다. 게다가 이미 1938년에 제임스 힐러(James Hiller)는 투과전자현미경을 만들었습니다.

최신 유형의 현미경

많은 과학자들의 성공 이후 과학은 점점 더 빠르게 발전했습니다. 따라서 새로운 현실이 요구하는 목표는 고감도 현미경을 개발해야 한다는 것이었습니다. 그리고 이미 1936년에 Erwin Müller는 전계 방출 장치를 생산했습니다. 그리고 1951년에는 전계 이온 현미경이라는 또 다른 장치가 생산되었습니다. 과학자들이 처음으로 원자를 볼 수 있게 해 주었기 때문에 그 중요성은 매우 큽니다. 이에 더해 1955년 Jerzy Nomarski는 미분 간섭 대비 현미경의 이론적 기초를 개발했습니다.

최신 현미경 개선

현미경의 발명은 아직 성공하지 못했습니다. 왜냐하면 이온이나 광자가 생물학적 매체를 통과하게 한 다음 결과 이미지를 검사하는 것이 원칙적으로 어렵지 않기 때문입니다. 하지만 현미경의 품질을 향상시키는 문제는 정말 중요했습니다. 그리고 이러한 결론을 얻은 후 과학자들은 주사 이온 현미경이라고 불리는 플라이 바이 질량 분석기를 만들었습니다.

이 장치를 통해 단일 원자를 스캔하고 분자의 3차원 구조에 대한 데이터를 얻을 수 있었습니다. X선 회절 분석과 함께 이 방법을 사용하면 자연에서 발견되는 많은 물질을 식별하는 과정을 크게 가속화할 수 있습니다. 그리고 이미 1981년에 주사형 터널 현미경이 도입되었고, 1986년에는 원자력 현미경이 도입되었습니다. 1988년은 주사형 전기화학적 터널현미경이 발명된 해이다. 그리고 최신이자 가장 유용한 것은 켈빈 힘 프로브입니다. 1991년에 개발되었습니다.

현미경 발명의 세계적 중요성 평가

1665년부터 Leeuwenhoek이 유리 가공과 현미경 생산을 시작하면서 산업이 발전하고 더욱 복잡해졌습니다. 그리고 현미경 발명의 의의가 무엇인지 궁금할 때 현미경의 주요 성과를 고려해 볼 가치가 있습니다. 그래서 이 방법을 통해 세포의 검사가 가능해졌으며, 이는 생물학 발전의 또 다른 원동력이 되었습니다. 그런 다음 이 장치를 통해 세포 소기관을 식별할 수 있게 되었고, 이를 통해 세포 구조의 패턴을 공식화할 수 있게 되었습니다.

그런 다음 현미경을 사용하여 분자와 원자를 볼 수 있게 되었고, 나중에 과학자들은 그 표면을 스캔할 수 있었습니다. 게다가 현미경을 통해 원자의 전자 구름도 볼 수 있습니다. 전자는 핵 주위를 빛의 속도로 움직이기 때문에 이 입자를 조사하는 것은 전혀 불가능합니다. 그럼에도 불구하고 우리는 현미경 발명의 의미를 이해해야 한다. 눈으로 볼 수 없는 새로운 것을 볼 수 있게 하셨습니다. 이것은 인간을 물리학, 화학 및 의학 분야의 현대적 성과에 더 가깝게 만든 놀라운 세계입니다. 그리고 그것은 모든 노력의 가치가 있습니다.

인간의 눈은 크기가 0.1mm 미만인 경우 물체와 그 세부 사항을 명확하게 볼 수 없도록 설계되었습니다. 그러나 자연에는 다양한 미생물, 식물과 동물 조직의 세포 및 크기가 훨씬 작은 다른 많은 물체가 있습니다. 그러한 물체를 보고, 관찰하고, 연구하기 위해 사람은 다음과 같은 특수 광학 장치를 사용합니다. 현미경, 보이지 않는 물체의 이미지를 수백 배 확대할 수 있습니다. 인간의 눈으로. Small과 I Look이라는 두 개의 그리스어 단어로 구성된 장치의 이름 자체가 그 목적을 말해줍니다. 따라서 광학현미경은 물체의 상을 2000배까지 확대할 수 있다. 바이러스 등 연구 대상이 너무 작아서 광학현미경으로 확대하기 어려운 경우, 현대 과학관찰된 물체를 20,000~40,000배까지 확대할 수 있는 전자현미경을 사용합니다.

현미경의 발명은 주로 광학의 발전과 관련이 있습니다. 곡면의 확대 능력은 이미 기원전 300년경에 알려졌습니다. 이자형. 유클리드와 프톨레마이오스(127-151), 그러나 당시에는 이러한 광학적 특성이 사용되지 않았습니다. 1285년이 되어서야 최초의 안경이 이탈리아의 Salvinio degli Arleati에 의해 발명되었습니다. 최초의 현미경형 장치는 1590년경 Z. Jansen에 의해 네덜란드에서 만들어졌다는 정보가 있습니다. 두 개의 볼록 렌즈를 가져와 하나의 튜브 안에 장착하고 접이식 튜브를 사용하여 연구 대상에 초점을 맞췄습니다. 이 장치는 물체를 10배 확대해 주었는데, 이는 현미경 분야에서 진정한 성과였습니다. Jansen은 이러한 현미경을 여러 개 만들어 이후의 각 장치를 크게 개선했습니다.

1646년에 A. Kircher의 에세이가 출판되었는데, 여기서 그는 세기의 발명품인 "벼룩 유리"라고 불리는 간단한 현미경을 설명했습니다. 돋보기는 스테이지가 장착된 구리 베이스에 삽입되었습니다. 연구중인 물체를 테이블 위에 놓았고 그 아래에는 오목한 부분이 있거나 평면 거울, 태양 광선을 물체에 반사하고 아래에서 조명했습니다. 물체의 상이 선명해질 때까지 돋보기를 나사로 이동시켰다.

두 개의 렌즈로 만들어진 복잡한 현미경은 17세기 초에 등장했습니다. 많은 사실에 따르면 복잡한 현미경의 발명가는 네덜란드인 K. Drebel이었습니다. 영국 왕 제임스 1세를 위해 사용된 Drebel의 현미경에는 두 개의 안경이 있었는데, 하나(렌즈)는 연구 대상을 향하고 다른 하나(접안렌즈)는 관찰자의 눈을 향했습니다. 1633년 영국의 물리학자 R. Hooke는 Drebel 현미경을 개선하여 Collective라고 불리는 세 번째 렌즈를 추가했습니다. 이 현미경은 큰 인기를 얻었으며 17세기 말과 18세기 초의 대부분의 현미경은 이 디자인에 따라 제작되었습니다. Hooke는 동물과 식물 조직의 얇은 부분을 현미경으로 검사하여 유기체의 세포 구조를 발견했습니다.

그리고 1673~1677년에 네덜란드의 박물학자 A. 레이우엔훅(A. Leeuwenhoek)은 현미경을 사용하여 이전에 알려지지 않았던 것을 발견했습니다. 거대한 세계미생물. 수년에 걸쳐 Leeuwenhoek은 약 400개의 간단한 현미경을 만들었습니다. 이 현미경은 작은 양면 볼록 렌즈였으며 일부는 직경이 1mm 미만이며 유리 공으로 만들었습니다. 볼 자체는 간단한 연삭기로 연삭되었습니다. 300배율의 현미경 중 하나는 위트레흐트 대학 박물관에 보관되어 있습니다. 그의 눈길을 사로잡은 모든 것을 탐구하면서 Leeuwenhoek은 잇달아 위대한 발견을 해냈습니다. 그건 그렇고, 망원경의 창시자 갈릴레오는 자신이 만든 망원경을 개선하면서 1610년에 망원경을 확장하면 작은 물체가 크게 확대된다는 사실을 발견했습니다. 갈릴레오는 접안렌즈와 렌즈 사이의 거리를 변경하여 튜브를 일종의 현미경으로 사용했습니다. 오늘날 현미경을 사용하지 않고 인간의 과학 활동을 상상하는 것은 불가능합니다. 현미경 발견 가장 폭넓은 적용생물학, 의학, 지질학 및 재료 과학 실험실에서.