माइक्रोस्कोप और उसके उपकरण के निर्माण का इतिहास। माइक्रोस्कोप पर माइक्रोस्कोप संदेश का संक्षिप्त इतिहास

माइक्रोस्कोप एक अनूठा उपकरण है जिसे माइक्रोइमेज को बढ़ाने और लेंस के माध्यम से देखी गई वस्तुओं या संरचनात्मक संरचनाओं के आकार को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह विकास अद्भुत है, और सूक्ष्मदर्शी के आविष्कार का महत्व अत्यंत महान है, क्योंकि इसके बिना कुछ दिशाओं का अस्तित्व नहीं होता। आधुनिक विज्ञान. और यहाँ से और अधिक विस्तार से।

माइक्रोस्कोप एक दूरबीन से संबंधित एक उपकरण है जिसका उपयोग पूरी तरह से अलग उद्देश्यों के लिए किया जाता है। इसके साथ, उन वस्तुओं की संरचना पर विचार करना संभव है जो आंखों के लिए अदृश्य हैं। यह आपको माइक्रोफॉर्मेशन के रूपात्मक मापदंडों को निर्धारित करने के साथ-साथ उनके वॉल्यूमेट्रिक स्थान का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है। इसलिए, यह कल्पना करना और भी मुश्किल है कि माइक्रोस्कोप के आविष्कार का क्या महत्व था और इसकी उपस्थिति ने विज्ञान के विकास को कैसे प्रभावित किया।

माइक्रोस्कोप और ऑप्टिक्स का इतिहास

आज यह उत्तर देना कठिन है कि सूक्ष्मदर्शी का आविष्कार सबसे पहले किसने किया था। संभवतः, इस मुद्दे पर भी व्यापक रूप से चर्चा की जाएगी, साथ ही एक क्रॉसबो का निर्माण भी किया जाएगा। हालांकि, हथियारों के विपरीत, माइक्रोस्कोप का आविष्कार वास्तव में यूरोप में हुआ था। किसके द्वारा, वास्तव में, अभी भी अज्ञात है। इस बात की संभावना काफी अधिक है कि डच चश्मों के निर्माता हैंस जेन्सन ने इस उपकरण का आविष्कार किया था। उनके बेटे, ज़ाचरी जानसेन ने 1590 में दावा किया कि उन्होंने अपने पिता के साथ एक माइक्रोस्कोप बनाया था।

लेकिन पहले से ही 1609 में, एक और तंत्र दिखाई दिया, जिसे गैलीलियो गैलीली ने बनाया था। उन्होंने इसे occhiolino कहा और इसे राष्ट्रीय अकादमी dei Lincei में जनता के सामने प्रस्तुत किया। सबूत है कि उस समय पहले से ही एक माइक्रोस्कोप का इस्तेमाल किया जा सकता था, पोप अर्बन III की मुहर पर निशान है। ऐसा माना जाता है कि यह माइक्रोस्कोपी द्वारा प्राप्त छवि का एक संशोधन है। गैलीलियो गैलीली के प्रकाश सूक्ष्मदर्शी (समग्र) में एक उत्तल और एक अवतल लेंस होता है।

व्यवहार में सुधार और कार्यान्वयन

गैलीलियो के आविष्कार के 10 साल बाद, कॉर्नेलियस ड्रेबेल ने दो उत्तल लेंस के साथ एक मिश्रित माइक्रोस्कोप बनाया। और बाद में, यानी अंत की ओर, क्रिश्चियन हाइजेंस ने टू-लेंस ऐपिस सिस्टम विकसित किया। वे अभी भी उत्पादित किए जा रहे हैं, हालांकि उनके पास व्यापक दृष्टिकोण नहीं है। लेकिन, इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि 1665 में इस तरह के माइक्रोस्कोप की मदद से एक कॉर्क ओक के कट का एक अध्ययन किया गया था, जहां वैज्ञानिक ने तथाकथित छत्ते को देखा था। प्रयोग का परिणाम "सेल" की अवधारणा का परिचय था।

माइक्रोस्कोप के एक अन्य पिता, एंथनी वैन लीउवेनहोएक ने केवल इसे फिर से खोजा, लेकिन डिवाइस पर जीवविज्ञानी का ध्यान आकर्षित करने में कामयाब रहे। और उसके बाद यह स्पष्ट हो गया कि सूक्ष्मदर्शी के आविष्कार का विज्ञान के लिए क्या महत्व है, क्योंकि इसने सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास की अनुमति दी। संभवतः, उल्लिखित उपकरण ने प्राकृतिक विज्ञानों के विकास में काफी तेजी लाई, क्योंकि जब तक किसी व्यक्ति ने रोगाणुओं को नहीं देखा, तब तक उनका मानना ​​​​था कि रोग अशुद्धता से पैदा हुए थे। और विज्ञान में, जीवन के अस्तित्व और जीवन की सहज पीढ़ी के कीमिया और जीवनवादी सिद्धांतों की अवधारणाएं शासन करती हैं।

लीउवेनहोक का सूक्ष्मदर्शी

सूक्ष्मदर्शी का आविष्कार मध्य युग के विज्ञान में एक अनूठी घटना है, क्योंकि इस उपकरण की बदौलत वैज्ञानिक चर्चा के लिए कई नए विषयों को खोजना संभव था। इसके अलावा, माइक्रोस्कोपी द्वारा कई सिद्धांतों को नष्ट कर दिया गया है। और यह एंथनी वैन लीउवेनहोएक की महान योग्यता है। वह माइक्रोस्कोप में सुधार करने में सक्षम था ताकि यह आपको कोशिकाओं को विस्तार से देखने की अनुमति दे। और अगर हम इस संदर्भ में इस मुद्दे पर विचार करें, तो लीउवेनहोक वास्तव में इस प्रकार के सूक्ष्मदर्शी के जनक हैं।

डिवाइस संरचना

प्रकाश स्वयं एक प्लेट थी जिसमें एक लेंस था जो प्रश्न में वस्तुओं को बार-बार बड़ा करने में सक्षम था। लेंस वाली इस प्लेट में ट्राइपॉड था। इसके माध्यम से, उसे एक क्षैतिज मेज पर रखा गया था। लेंस को प्रकाश में इंगित करके और सामग्री को उसके और मोमबत्ती की लौ के बीच अध्ययन के तहत रखकर, कोई भी देख सकता था। इसके अलावा, एंथनी वैन लीउवेनहोक ने जिस पहली सामग्री की जांच की वह पट्टिका थी। इसमें वैज्ञानिक ने कई जीव देखे, जिनका वह अभी तक नाम नहीं ले सके।

लीउवेनहोक के सूक्ष्मदर्शी की विशिष्टता अद्भुत है। उस समय उपलब्ध मिश्रित मॉडल उच्च छवि गुणवत्ता प्रदान नहीं करते थे। इसके अलावा, दो लेंसों की उपस्थिति केवल दोषों को बढ़ा देती है। इसलिए, मूल रूप से गैलीलियो और ड्रेबेल द्वारा विकसित यौगिक सूक्ष्मदर्शी के लिए लीउवेनहोएक के उपकरण के समान छवि गुणवत्ता का उत्पादन करने में 150 वर्षों से अधिक का समय लगा। एंथोनी वैन लीउवेनहोक को अभी भी माइक्रोस्कोप का जनक नहीं माना जाता है, लेकिन मूल सामग्री और कोशिकाओं के माइक्रोस्कोपी के एक मान्यता प्राप्त मास्टर हैं।

लेंस का आविष्कार और सुधार

लेंस की अवधारणा पहले से ही प्राचीन रोम और ग्रीस में मौजूद थी। उदाहरण के लिए, ग्रीस में उत्तल कांच की सहायता से आग लगाना संभव था। और रोम में, पानी से भरे कांच के बर्तनों के गुणों को लंबे समय से देखा गया है। उन्होंने छवियों को बड़ा करने की अनुमति दी, हालांकि कई बार नहीं। लेंस का आगे का विकास अज्ञात है, हालांकि यह स्पष्ट है कि प्रगति स्थिर नहीं रह सकती है।

ज्ञात हो कि 16वीं शताब्दी में वेनिस में चश्मे का प्रयोग प्रचलन में आया था। इसकी पुष्टि कांच पीसने वाली मशीनों की उपलब्धता के तथ्यों से होती है, जिससे लेंस प्राप्त करना संभव हो गया। ऑप्टिकल उपकरणों के चित्र भी थे, जो दर्पण और लेंस हैं। इन कार्यों के लेखक लियोनार्डो दा विंची के हैं। लेकिन पहले भी, लोग आवर्धक चश्मे के साथ काम करते थे: 1268 में वापस, रोजर बेकन ने दूरबीन बनाने का विचार सामने रखा। बाद में इसे लागू किया गया।

जाहिर है, लेंस का लेखकत्व किसी का नहीं था। लेकिन यह तब तक देखा गया जब तक कार्ल फ्रेडरिक ज़ीस ने प्रकाशिकी को अपनाया। 1847 में उन्होंने सूक्ष्मदर्शी का निर्माण शुरू किया। उनकी कंपनी तब ऑप्टिकल ग्लास के विकास में अग्रणी बन गई। यह आज तक मौजूद है, उद्योग में मुख्य शेष है। फोटो और वीडियो कैमरा, ऑप्टिकल साइट, रेंजफाइंडर, टेलीस्कोप और अन्य उपकरणों का निर्माण करने वाली सभी कंपनियां इसके साथ सहयोग करती हैं।

माइक्रोस्कोपी में सुधार

सूक्ष्मदर्शी के आविष्कार का इतिहास इसके विस्तृत अध्ययन में चौंकाने वाला है। लेकिन माइक्रोस्कोपी के और सुधार का इतिहास भी कम दिलचस्प नहीं है। नए प्रकट होने लगे, और उन्हें उत्पन्न करने वाला वैज्ञानिक विचार और गहरा और गहरा होता गया। अब वैज्ञानिक का लक्ष्य न केवल रोगाणुओं का अध्ययन था, बल्कि छोटे घटकों पर भी विचार करना था। वे अणु और परमाणु हैं। पहले से ही 19वीं शताब्दी में, एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण के माध्यम से उनकी जांच की जा सकती थी। लेकिन विज्ञान ने और मांग की।

तो, पहले से ही 1863 में, शोधकर्ता हेनरी क्लिफ्टन सोर्बी ने उल्कापिंडों का अध्ययन करने के लिए एक ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप विकसित किया। और 1863 में अर्न्स्ट एब्बे ने माइक्रोस्कोप का सिद्धांत विकसित किया। इसे कार्ल जीस के उत्पादन में सफलतापूर्वक अपनाया गया था। इस प्रकार उनकी कंपनी ऑप्टिकल उपकरणों के क्षेत्र में एक मान्यता प्राप्त नेता के रूप में विकसित हुई है।

लेकिन जल्द ही वर्ष 1931 आया - इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के निर्माण का समय। यह एक नए प्रकार का उपकरण बन गया है जो आपको प्रकाश से कहीं अधिक देखने की अनुमति देता है। इसमें, संचरण के लिए न तो फोटॉन और न ही ध्रुवीकृत प्रकाश का उपयोग किया गया था, बल्कि इलेक्ट्रॉन - कण सरलतम आयनों की तुलना में बहुत छोटे थे। यह इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का आविष्कार था जिसने ऊतक विज्ञान के विकास की अनुमति दी थी। अब वैज्ञानिकों को पूरा विश्वास हो गया है कि कोशिका और उसके अंगों के बारे में उनके निर्णय वास्तव में सही हैं। हालाँकि, केवल 1986 में, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के निर्माता अर्न्स्ट रुस्का को नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। इसके अलावा, पहले से ही 1938 में, जेम्स हिलर ने एक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप बनाया।

नवीनतम प्रकार के सूक्ष्मदर्शी

कई वैज्ञानिकों की सफलता के बाद विज्ञान का विकास तेजी से और तेजी से हुआ। इसलिए, लक्ष्य, नई वास्तविकताओं द्वारा निर्धारित, एक अत्यधिक संवेदनशील माइक्रोस्कोप विकसित करने की आवश्यकता थी। और पहले से ही 1936 में, इरविन मुलर ने एक क्षेत्र उत्सर्जन उपकरण का उत्पादन किया। और 1951 में, एक और उपकरण का उत्पादन किया गया - एक फील्ड आयन माइक्रोस्कोप। इसका महत्व अत्यधिक है क्योंकि इसने वैज्ञानिकों को पहली बार परमाणुओं को देखने की अनुमति दी। और इसके अलावा, 1955 में, जेरज़ी नोमार्स्की ने अंतर हस्तक्षेप-विपरीत माइक्रोस्कोपी की सैद्धांतिक नींव विकसित की।

नवीनतम सूक्ष्मदर्शी में सुधार

माइक्रोस्कोप का आविष्कार अभी तक सफल नहीं हुआ है, क्योंकि सिद्धांत रूप में, आयनों या फोटॉनों को जैविक मीडिया से गुजरना मुश्किल नहीं है, और फिर परिणामी छवि पर विचार करें। लेकिन माइक्रोस्कोपी की गुणवत्ता में सुधार का सवाल वास्तव में महत्वपूर्ण था। और इन निष्कर्षों के बाद, वैज्ञानिकों ने एक पारगमन द्रव्यमान विश्लेषक बनाया, जिसे स्कैनिंग आयन माइक्रोस्कोप कहा जाता था।

इस उपकरण ने एकल परमाणु को स्कैन करना और अणु की त्रि-आयामी संरचना पर डेटा प्राप्त करना संभव बना दिया। इस पद्धति के साथ, प्रकृति में पाए जाने वाले कई पदार्थों की पहचान करने की प्रक्रिया को काफी तेज करना संभव था। और पहले से ही 1981 में, एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप पेश किया गया था, और 1986 में - एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप। 1988 स्कैनिंग इलेक्ट्रोकेमिकल टनल माइक्रोस्कोप के आविष्कार का वर्ष है। और नवीनतम और सबसे उपयोगी केल्विन बल जांच है। इसे 1991 में विकसित किया गया था।

माइक्रोस्कोप के आविष्कार के वैश्विक महत्व का मूल्यांकन

1665 के बाद से, जब लीउवेनहोएक ने कांच का काम और सूक्ष्मदर्शी का निर्माण शुरू किया, उद्योग विकसित हो गया और अधिक जटिल हो गया। और यह सोचकर कि सूक्ष्मदर्शी के आविष्कार का क्या महत्व था, यह सूक्ष्मदर्शी की मुख्य उपलब्धियों पर विचार करने योग्य है। तो, इस पद्धति ने कोशिका पर विचार करना संभव बना दिया, जिसने जीव विज्ञान के विकास के लिए एक और प्रोत्साहन के रूप में कार्य किया। तब डिवाइस ने सेल के ऑर्गेनेल को देखना संभव बना दिया, जिससे सेलुलर संरचना के पैटर्न बनाना संभव हो गया।

माइक्रोस्कोप ने तब अणु और परमाणु को देखना संभव बनाया और बाद में वैज्ञानिक उनकी सतह को स्कैन करने में सक्षम हुए। इसके अलावा, सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन बादलों को भी देखा जा सकता है। चूंकि इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर प्रकाश की गति से चलते हैं, इसलिए इस कण पर विचार करना बिल्कुल असंभव है। इसके बावजूद यह समझना चाहिए कि माइक्रोस्कोप का आविष्कार कितना महत्वपूर्ण था। उन्होंने कुछ नया देखना संभव बनाया जो आंखों से नहीं देखा जा सकता। यह एक अद्भुत दुनिया है, जिसके अध्ययन ने व्यक्ति को भौतिकी, रसायन विज्ञान और चिकित्सा की आधुनिक उपलब्धियों के करीब लाया। और यह सभी कड़ी मेहनत के लायक है।

प्रथम सूक्ष्मदर्शी के निर्माण का इतिहास रहस्यों और अनुमानों से भरा है। यहां तक ​​कि इसके आविष्कारक का नाम लेना भी इतना आसान नहीं है। लेकिन यह विश्वसनीय रूप से ज्ञात है कि माइक्रोस्कोप का पहला रिकॉर्ड 1595 का है। वे डच तमाशा निर्माता हंस जानसेन के बेटे जकारियास जेनसेन के नाम पर हैं।

ज़ाचारी एक जिज्ञासु लड़के के रूप में बड़ा हुआ और अपने पिता की कार्यशाला में बहुत समय बिताया। एक बार, अपने पिता की अनुपस्थिति में, उन्होंने एक धातु के सिलेंडर और कांच के स्क्रैप से एक असामान्य पाइप बनाया। इसकी ख़ासियत यह थी कि जब इसके माध्यम से देखा जाता है, तो आसपास की वस्तुएं आकार में बढ़ जाती हैं, बहुत करीब हो जाती हैं और हाथ की लंबाई पर लगती हैं। लड़के ने ट्यूब के दूसरे छोर से वस्तुओं को देखने की कोशिश की। उसके आश्चर्य की कल्पना कीजिए जब उसने उन्हें छोटा और बहुत दूर देखा।

जाखरी ने अपने पिता को अपने असामान्य अनुभव के बारे में बताया, जिन्होंने इस रास्ते पर अपने बेटे को हर संभव तरीके से प्रोत्साहित किया। हंस जेन्सन ने इसे जाने बिना, "जादू" पाइप में सुधार किया - उन्होंने धातु सिलेंडर को ट्यूबों की एक प्रणाली के साथ बदल दिया जो एक दूसरे में बदल सकता था। अब वस्तुओं की जांच और भी दिलचस्प हो गई है, क्योंकि वे स्पष्ट और बड़ी हो गई हैं। ट्यूब की बदलती लंबाई के लिए धन्यवाद, छवि को ज़ूम इन या आउट करना, छोटे विवरणों की जांच करना, यह देखना संभव था कि पहले किसी भी चश्मे से क्या देखना असंभव था।

तो, बच्चों की मस्ती के परिणामस्वरूप, एक ऐतिहासिक खोज की गई - पहला माइक्रोस्कोप बनाया गया, और मानव जाति को एक नई, अब तक अनदेखी दुनिया - सूक्ष्म जीवों की दुनिया से परिचित होने का अवसर मिला। और यद्यपि सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन केवल 3 से 10 गुना था, यह इसके महत्व में सबसे बड़ी खोज थी!

धीरे-धीरे, आवर्धक ट्यूब के बारे में अफवाह नीदरलैंड की सीमाओं से बहुत दूर फैल गई और इटली तक पहुंच गई, जहां गैलीलियो गैलीली रहते थे और पडुआ शहर में विश्वविद्यालय में खगोल विज्ञान पढ़ाते थे। उन्होंने बहुत जल्दी नए आविष्कार के फायदों को महसूस किया और इसके आधार पर उन्होंने अपनी खुद की आवर्धक नली बनाई। कुछ समय बाद, गैलीलियो गैलीली ने अपनी निजी प्रयोगशाला में सरलतम सूक्ष्मदर्शी के उत्पादन की स्थापना की।

जैसे-जैसे समय बीतता गया, 1648 में नीदरलैंड में वैज्ञानिक माइक्रोस्कोपी के भविष्य के संस्थापक, एंथनी वैन लीउवेनहोक के एक माइक्रोस्कोप के साथ एक परिचित हुआ। इस उपकरण ने युवा लीउवेनहोक को इतना मोहित कर लिया कि वह खाली समयमाइक्रोवर्ल्ड के अध्ययन के लिए समर्पित वैज्ञानिक कार्यों के अध्ययन के लिए समर्पित करना शुरू कर दिया। किताबें पढ़ने के समानांतर, युवा लीउवेनहोएक ने लेंस ग्राइंडर के पेशे में महारत हासिल की, जिसने बाद में उन्हें 500 गुना तक के आवर्धन के साथ अपना माइक्रोस्कोप बनाने की अनुमति दी। उसकी मदद से उसने बड़ी संख्या में महत्वपूर्ण खोजें कीं। उदाहरण के लिए, वह लाल रक्त कोशिकाओं - एरिथ्रोसाइट्स, आई लेंस फाइबर, मांसपेशी फाइबर और त्वचा कोशिकाओं की खोज और आकर्षित करने के लिए बैक्टीरिया और सिलिअट्स का वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति थे।

इसके साथ ही एक अन्य महान वैज्ञानिक लीउवेनहोक के साथ, जिन्होंने माइक्रोस्कोपी में एक बड़ा योगदान दिया, अंग्रेज रॉबर्ट हुक ने माइक्रोस्कोप में सुधार पर काम किया। उन्होंने न केवल एक माइक्रोस्कोप मॉडल को दूसरों से अलग डिजाइन किया, बल्कि पौधों की कोशिकाओं और कुछ जानवरों की संरचना का भी सावधानीपूर्वक अध्ययन किया, उनकी संरचना का स्केच बनाया। उसके में वैज्ञानिक कार्य"माइक्रोग्राफी" शीर्षक के तहत हुक ने दिया विस्तृत विवरणबड़बेरी, गाजर, डिल, फ्लाई आई, मधुमक्खी पंख, मच्छर लार्वा और बहुत कुछ की कोशिका संरचना। वैसे, यह हूक ही थे जिन्होंने "सेल" शब्द की शुरुआत की और इसे एक वैज्ञानिक परिभाषा दी।

जैसे-जैसे मानव जाति विकसित हुई, माइक्रोस्कोप की संरचना अधिक जटिल और बेहतर होती गई, नए प्रकार के सूक्ष्मदर्शी दिखाई दिए, जिनमें अधिक आवर्धन और बेहतर छवि गुणवत्ता थी। आज तक, सूक्ष्मदर्शी की एक विशाल विविधता है - ऑप्टिकल, इलेक्ट्रॉनिक, स्कैनिंग जांच, एक्स-रे। उन सभी को सूक्ष्म वस्तुओं को बड़ा करने और उनका विस्तार से अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन वे प्रकाश सूक्ष्मदर्शी की तुलना में अतुलनीय रूप से मजबूत और अधिक बहुमुखी हैं।

आप जो कुछ भी कहते हैं, सूक्ष्मदर्शी वैज्ञानिकों के सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक है, हमारे आसपास की दुनिया को समझने में उनके मुख्य हथियारों में से एक है। पहला माइक्रोस्कोप कैसे दिखाई दिया, मध्य युग से लेकर आज तक माइक्रोस्कोप का इतिहास क्या है, माइक्रोस्कोप की संरचना क्या है और इसके साथ काम करने के नियम क्या हैं, इन सभी सवालों के जवाब आपको हमारे लेख में मिलेंगे। तो चलो शुरू हो जाओ।

माइक्रोस्कोप का इतिहास

यद्यपि पहले आवर्धक लेंस, जिसके आधार पर प्रकाश सूक्ष्मदर्शी वास्तव में काम करता है, पुरातत्वविदों द्वारा प्राचीन बाबुल की खुदाई के दौरान पाए गए थे, फिर भी, पहले सूक्ष्मदर्शी मध्य युग में दिखाई दिए। दिलचस्प बात यह है कि माइक्रोस्कोप का आविष्कार सबसे पहले किसने किया, इस बारे में इतिहासकारों में कोई सहमति नहीं है। इस आदरणीय भूमिका के लिए उम्मीदवारों में गैलीलियो गैलीली, क्रिश्चियन ह्यूजेंस, रॉबर्ट हुक और एंथनी वैन लीउवेनहोक जैसे प्रसिद्ध वैज्ञानिक और आविष्कारक हैं।

यह इतालवी चिकित्सक जी. फ्रैकोस्टोरो का भी उल्लेख करने योग्य है, जिन्होंने 1538 में सबसे पहले कई लेंसों के संयोजन का सुझाव दिया था ताकि अधिक से अधिक आवर्धक प्रभाव प्राप्त किया जा सके। यह अभी तक सूक्ष्मदर्शी का निर्माण नहीं था, लेकिन यह इसकी घटना का अग्रदूत बन गया।

और 1590 में, एक डच चश्मा मास्टर, एक निश्चित हंस जैसन ने कहा कि उनके बेटे, ज़खरी यासेन ने मध्य युग के लोगों के लिए पहले माइक्रोस्कोप का आविष्कार किया था, ऐसा आविष्कार एक छोटे से चमत्कार के समान था। हालांकि, कई इतिहासकारों को संदेह है कि क्या ज़ाचारी यासेन माइक्रोस्कोप के सच्चे आविष्कारक हैं। तथ्य यह है कि उनकी जीवनी में बहुत सारे काले धब्बे हैं, जिनमें उनकी प्रतिष्ठा पर धब्बे भी शामिल हैं, क्योंकि समकालीनों ने ज़खारिया पर किसी और की बौद्धिक संपदा की जालसाजी और चोरी करने का आरोप लगाया था। जैसा कि हो सकता है, लेकिन दुर्भाग्य से, हम यह सुनिश्चित नहीं कर सकते हैं कि ज़खारी यासेन माइक्रोस्कोप के आविष्कारक थे या नहीं।

लेकिन इस संबंध में गैलीलियो गैलीली की प्रतिष्ठा त्रुटिहीन है। हम इस व्यक्ति को, सबसे पहले, एक महान खगोलशास्त्री, एक वैज्ञानिक के रूप में जानते हैं, जिसे कैथोलिक चर्च द्वारा इस विश्वास के लिए सताया गया था कि पृथ्वी चारों ओर घूमती है, न कि इसके विपरीत। गैलीलियो के महत्वपूर्ण आविष्कारों में पहला टेलीस्कोप है, जिसकी मदद से वैज्ञानिक ने अपनी टकटकी से ब्रह्मांडीय क्षेत्रों में प्रवेश किया। लेकिन उनकी रुचि का दायरा सितारों और ग्रहों तक सीमित नहीं था, क्योंकि सूक्ष्मदर्शी अनिवार्य रूप से एक ही दूरबीन है, बल्कि केवल दूसरी तरफ है। और अगर आवर्धक लेंस की मदद से आप दूर के ग्रहों का निरीक्षण कर सकते हैं, तो क्यों न उनकी शक्ति को दूसरी दिशा में मोड़ दिया जाए - अध्ययन करने के लिए कि हमारी नाक के नीचे क्या है। "क्यों नहीं," गैलीलियो ने शायद सोचा था, और अब, 1609 में, वह पहले से ही Accademia dei Licei में आम जनता के लिए अपना पहला यौगिक माइक्रोस्कोप पेश कर रहा था, जिसमें उत्तल और अवतल आवर्धक लेंस शामिल थे।

विंटेज सूक्ष्मदर्शी।

बाद में, 10 साल बाद, डच आविष्कारक कॉर्नेलियस ड्रेबेल ने गैलीलियो के माइक्रोस्कोप में एक और उत्तल लेंस जोड़कर सुधार किया। लेकिन सूक्ष्मदर्शी के विकास में वास्तविक क्रांति एक डच भौतिक विज्ञानी, मैकेनिक और खगोलशास्त्री क्रिश्चियन ह्यूजेंस द्वारा की गई थी। तो वह सबसे पहले एक दो-लेंस प्रणाली के साथ एक माइक्रोस्कोप बनाने वाले ऐपिस थे, जिन्हें अक्रोमेटिक रूप से विनियमित किया गया था। यह ध्यान देने योग्य है कि आज तक ह्यूजेंस ऐपिस का उपयोग किया जाता है।

लेकिन प्रसिद्ध अंग्रेजी आविष्कारक और वैज्ञानिक रॉबर्ट हुक ने न केवल अपने स्वयं के मूल माइक्रोस्कोप के निर्माता के रूप में, बल्कि एक ऐसे व्यक्ति के रूप में भी विज्ञान के इतिहास में प्रवेश किया, जिसने उनकी मदद से एक महान वैज्ञानिक खोज की। यह वह था जिसने पहली बार एक माइक्रोस्कोप के माध्यम से एक कार्बनिक कोशिका को देखा, और सुझाव दिया कि सभी जीवित जीवों में कोशिकाएँ होती हैं, ये जीवित पदार्थ की सबसे छोटी इकाइयाँ होती हैं। रॉबर्ट हुक ने अपनी टिप्पणियों के परिणामों को अपने मौलिक कार्य - माइक्रोग्राफी में प्रकाशित किया।

रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन द्वारा 1665 में प्रकाशित, यह पुस्तक तुरंत उस समय की वैज्ञानिक बेस्टसेलर बन गई और वैज्ञानिक समुदाय में धूम मचा दी। कोई आश्चर्य नहीं, क्योंकि इसमें सूक्ष्मदर्शी, जूँ, मक्खियों, पौधों की कोशिकाओं के नीचे आवर्धित चित्रण को चित्रित किया गया था। वास्तव में, यह कार्य सूक्ष्मदर्शी की क्षमताओं का अद्भुत वर्णन था।

एक दिलचस्प तथ्य: रॉबर्ट हुक ने "कोशिका" शब्द लिया क्योंकि दीवारों से बंधी पौधों की कोशिकाओं ने उन्हें मठवासी कोशिकाओं की याद दिला दी।

रॉबर्ट हुक का माइक्रोस्कोप इस तरह दिखता था, माइक्रोग्राफिया से छवि।

और सूक्ष्मदर्शी के विकास में योगदान देने वाले अंतिम उत्कृष्ट वैज्ञानिक डचमैन एंथनी वैन लीउवेनहोएक थे। रॉबर्ट हुक की माइक्रोग्राफी से प्रेरित होकर, लीउवेनहोक ने अपना माइक्रोस्कोप बनाया। लीउवेनहोक का सूक्ष्मदर्शी, हालांकि इसमें केवल एक लेंस था, अत्यंत शक्तिशाली था, इस प्रकार उसके सूक्ष्मदर्शी का विस्तार और आवर्धन का स्तर उस समय सबसे अच्छा था। माइक्रोस्कोप से देखना वन्यजीव, लीउवेनहोक ने जीव विज्ञान में कई महत्वपूर्ण वैज्ञानिक खोजें कीं: उन्होंने सबसे पहले एरिथ्रोसाइट्स, वर्णित बैक्टीरिया, खमीर, स्केच किए गए शुक्राणु और कीड़ों की आंखों की संरचना को देखा, उनके कई रूपों की खोज की और उनका वर्णन किया। लीउवेनहोक के काम ने जीव विज्ञान के विकास को एक बड़ा प्रोत्साहन दिया, और जीव विज्ञानियों का ध्यान सूक्ष्मदर्शी की ओर आकर्षित करने में मदद की, जिससे यह आज भी जैविक अनुसंधान का एक अभिन्न अंग बन गया है। इस तरह का एक सामान्य शब्दों मेंमाइक्रोस्कोप की खोज का इतिहास।

सूक्ष्मदर्शी के प्रकार

इसके अलावा, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, अधिक से अधिक उन्नत प्रकाश सूक्ष्मदर्शी दिखाई देने लगे, आवर्धक लेंस के आधार पर काम करने वाले पहले प्रकाश सूक्ष्मदर्शी को एक इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोप द्वारा प्रतिस्थापित किया गया, और फिर एक लेजर माइक्रोस्कोप, एक एक्स-रे द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। माइक्रोस्कोप, कई गुना बेहतर आवर्धक प्रभाव और विस्तार दे रहा है। ये सूक्ष्मदर्शी कैसे काम करते हैं? इस पर और बाद में।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के विकास का इतिहास 1931 में शुरू हुआ, जब एक निश्चित आर। रुडेनबर्ग को पहले ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए पेटेंट मिला। फिर, पिछली शताब्दी के 40 के दशक में, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप दिखाई दिए, जो पिछली शताब्दी के 60 के दशक में अपनी तकनीकी पूर्णता तक पहुंच गए थे। उन्होंने वस्तु के ऊपर छोटे क्रॉस सेक्शन के इलेक्ट्रॉन जांच के क्रमिक आंदोलन के कारण वस्तु की एक छवि बनाई।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप कैसे काम करता है? इसका कार्य इलेक्ट्रॉनों के एक निर्देशित बीम पर आधारित होता है, जो विद्युत क्षेत्र में त्वरित होता है और विशेष चुंबकीय लेंस पर एक छवि प्रदर्शित करता है, यह इलेक्ट्रॉन बीम दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से बहुत छोटा होता है। यह सब एक पारंपरिक प्रकाश माइक्रोस्कोप की तुलना में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की शक्ति और इसके संकल्प को 1000-10,000 के कारक से बढ़ाना संभव बनाता है। यह इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का मुख्य लाभ है।

यह एक आधुनिक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप जैसा दिखता है।

लेजर माइक्रोस्कोप

लेज़र माइक्रोस्कोप इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का एक उन्नत संस्करण है; इसका संचालन एक लेज़र बीम पर आधारित है, जो वैज्ञानिक की टकटकी को और भी अधिक गहराई पर जीवित ऊतकों का निरीक्षण करने की अनुमति देता है।

एक्स-रे माइक्रोस्कोप

एक्स-रे सूक्ष्मदर्शी का उपयोग एक्स-रे तरंग के समान आयामों वाली बहुत छोटी वस्तुओं की जांच के लिए किया जाता है। उनका काम आधारित है विद्युत चुम्बकीय विकिरणतरंग दैर्ध्य के साथ 0.01 से 1 नैनोमीटर तक।

माइक्रोस्कोप डिवाइस

एक सूक्ष्मदर्शी का डिज़ाइन उसके प्रकार पर निर्भर करता है, निश्चित रूप से, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप एक प्रकाश ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से या एक एक्स-रे माइक्रोस्कोप से अपने डिवाइस में भिन्न होगा। हमारे लेख में, हम एक पारंपरिक आधुनिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की संरचना पर विचार करेंगे, जो शौकिया और पेशेवरों दोनों के बीच सबसे लोकप्रिय है, क्योंकि उनका उपयोग कई सरल शोध समस्याओं को हल करने के लिए किया जा सकता है।

तो, सबसे पहले, एक माइक्रोस्कोप में, कोई ऑप्टिकल और यांत्रिक भागों को अलग कर सकता है। ऑप्टिकल भाग में शामिल हैं:

• नेत्रिका सूक्ष्मदर्शी का वह भाग है जो प्रेक्षक की आंखों से सीधे जुड़ा होता है। पहले सूक्ष्मदर्शी में, इसमें एक लेंस शामिल था; आधुनिक सूक्ष्मदर्शी में ऐपिस का डिज़ाइन, निश्चित रूप से कुछ अधिक जटिल है।
• लेंस व्यावहारिक रूप से माइक्रोस्कोप का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है, क्योंकि यह लेंस है जो मुख्य आवर्धन प्रदान करता है।
• प्रदीपक - अध्ययनाधीन वस्तु पर प्रकाश के प्रवाह के लिए उत्तरदायी।
• एपर्चर - अध्ययन के तहत वस्तु में प्रवेश करने वाले प्रकाश प्रवाह की ताकत को नियंत्रित करता है।

सूक्ष्मदर्शी के यांत्रिक भाग में ऐसे महत्वपूर्ण भाग होते हैं जैसे:

• एक ट्यूब एक ट्यूब होती है जिसमें एक ऐपिस होता है। ट्यूब मजबूत होनी चाहिए और विकृत नहीं होनी चाहिए, अन्यथा माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल गुणों को नुकसान होगा।
• आधार, यह ऑपरेशन के दौरान माइक्रोस्कोप की स्थिरता सुनिश्चित करता है। यह इस पर है कि ट्यूब, कंडेनसर होल्डर, फोकसिंग नॉब्स और माइक्रोस्कोप के अन्य विवरण जुड़े हुए हैं।
• बुर्ज - लेंस के त्वरित परिवर्तन के लिए उपयोग किया जाता है, सूक्ष्मदर्शी के सस्ते मॉडल में उपलब्ध नहीं है।
• वस्तु तालिका वह स्थान है जिस पर परीक्षित वस्तु या वस्तु रखी जाती है।

और यहाँ चित्र सूक्ष्मदर्शी की अधिक विस्तृत संरचना को दर्शाता है।

माइक्रोस्कोप के साथ काम करने के नियम

• बैठे हुए माइक्रोस्कोप के साथ काम करना आवश्यक है;
• उपयोग करने से पहले, माइक्रोस्कोप की जाँच की जानी चाहिए और एक मुलायम कपड़े से पोंछना चाहिए;
• माइक्रोस्कोप को अपने सामने थोड़ा बाईं ओर सेट करें;
• यह एक छोटी सी वृद्धि के साथ काम शुरू करने लायक है;
• एक इलेक्ट्रिक इल्यूमिनेटर या दर्पण का उपयोग करके माइक्रोस्कोप के देखने के क्षेत्र में रोशनी सेट करें। एक आंख से ऐपिस में देखते हुए और अवतल पक्ष वाले दर्पण का उपयोग करके, खिड़की से लेंस में प्रकाश को निर्देशित करें, और फिर देखने के क्षेत्र को समान रूप से और जितना संभव हो उतना रोशन करें। यदि माइक्रोस्कोप एक प्रकाशक से सुसज्जित है, तो माइक्रोस्कोप को एक शक्ति स्रोत से कनेक्ट करें, दीपक चालू करें और दहन की आवश्यक चमक सेट करें;
• माइक्रोप्रेपरेशन को मंच पर रखें ताकि अध्ययन के तहत वस्तु लेंस के नीचे हो। किनारे से देखते हुए, लेंस को मैक्रो स्क्रू से तब तक नीचे करें जब तक कि उद्देश्य के निचले लेंस और माइक्रोप्रेपरेशन के बीच की दूरी 4-5 मिमी न हो जाए;
• तैयारी को हाथ से घुमाते हुए, सही जगह ढूंढें, इसे माइक्रोस्कोप क्षेत्र के केंद्र में रखें;
• उच्च आवर्धन पर किसी वस्तु का अध्ययन करने के लिए, पहले चयनित क्षेत्र को कम आवर्धन पर माइक्रोस्कोप के देखने के क्षेत्र के केंद्र में रखें। फिर रिवॉल्वर को घुमाकर लेंस को 40 x में बदलें ताकि वह अपनी कार्यशील स्थिति में हो। वस्तु की अच्छी छवि प्राप्त करने के लिए माइक्रोमीटर स्क्रू का उपयोग करें। माइक्रोमीटर तंत्र के बॉक्स पर दो डैश होते हैं, और माइक्रोमीटर स्क्रू पर एक बिंदु होता है, जो हमेशा डैश के बीच होना चाहिए। यदि यह उनकी सीमा से आगे जाता है, तो इसे अपनी सामान्य स्थिति में लौटा देना चाहिए। यदि यह नियम नहीं देखा जाता है, तो माइक्रोमीटर स्क्रू काम करना बंद कर सकता है;
• उच्च आवर्धन के साथ काम पूरा होने पर, कम आवर्धन सेट करें, उद्देश्य बढ़ाएं, काम करने वाली मेज से तैयारी को हटा दें, माइक्रोस्कोप के सभी हिस्सों को एक साफ कपड़े से पोंछ लें, इसे प्लास्टिक की थैली से ढक दें और एक कैबिनेट में रख दें।

5वीं शताब्दी से ईसा पूर्व इ। प्राचीन यूनानी दार्शनिकों ने अपने सिद्धांतों में प्रकाश के प्रसार के वास्तविक तरीके को स्पर्श करना शुरू किया। पाइथागोरसअद्भुत अंतर्दृष्टि के साथ, उनका मानना ​​​​था कि वस्तुएं उन छोटे कणों के कारण दिखाई देती हैं जो वे "शूट" करते हैं जो मानव आंख में पड़ते हैं (बाद में उनके विचार को 17 वीं और 20 वीं शताब्दी में दो बार पुनर्जीवित किया गया था)।

प्रकाशिकी एक ऐसा विज्ञान है जो पहले से ही प्राचीन काल में व्यावहारिक आवश्यकताओं से जुड़ा था। ग्रीक जियोमीटर, वायुमंडलीय प्रकाशिकी सहित ऑप्टिकल घटनाओं का अध्ययन करना शुरू कर दिया, प्रकाश प्रसार की स्पष्ट सीधीता की खोज की: वस्तुओं द्वारा डाली गई छाया यहां एक संकेत के रूप में कार्य करती है। तब प्रकाश के सिद्धांत को रैखिक ज्यामिति की प्रणाली में शामिल किया गया था; एक फ्लैट और एक घुमावदार दर्पण दोनों से एक छवि बनाने के लिए ज्यामितीय विधियों का विकास किया गया था - अध्ययन जिसे उन्होंने कहा था प्रकाश पीछे फेंकनेवाला(दर्पण सतहों से किरणों के परावर्तन का विज्ञान)। पाइथागोरस के समय में पहली बार गंभीरता से अध्ययन की गई छवि को खोजने के लिए किरण-अनुरेखण तकनीक का आज व्यापक रूप से ऑप्टिकल गणना में उपयोग किया जाता है।

444 ईसा पूर्व में यूनानी दार्शनिक एम्पिदोक्लेसपाइथागोरस के इस विचार के लिए एक वैकल्पिक सिद्धांत प्रस्तावित किया कि वस्तुएँ एक मायावी तंबू के उपयोग के माध्यम से दिखाई देती हैं जो आँख से फैली हुई है और दृश्य वस्तु को पकड़ती है। आंख से निकलने वाले किसी प्रकार के विकिरण के अस्तित्व के इस विचार को "ओकुलर बीम सिद्धांत" के रूप में जाना जाने लगा। उसने प्राप्त व्यापक उपयोगपुरातनता में, सदियों से चर्चा की गई, लेकिन 350 ईसा पूर्व में सबसे मजबूत प्रतिरोध का सामना करना पड़ा। इस ओर से अरस्तू. उत्तरार्द्ध ने प्रकाश को एक निश्चित दुर्लभ माध्यम की अभिव्यक्ति माना, जिसे कहा जाता है पारदर्शकऔर सभी जगह भर रहा है। उनकी राय में, इस माध्यम से एक निश्चित प्रकार का प्रभाव वस्तु से आंख तक जाता है। यह विचार, निश्चित रूप से, 19वीं शताब्दी में व्यक्त विचार के अनुरूप है। दुर्लभ ईथर के उतार-चढ़ाव के रूप में प्रकाश प्रसार का विचार।

प्रकाशिकी पर पहली यूनानी कृतियों के लेखक जो हमारे पास आए हैं, थे यूक्लिड. उनका "ऑप्टिक्स" - परिप्रेक्ष्य के सिद्धांत पर एक ग्रंथ - हमारे पास आया है। वह प्रतिबिंब के नियम को पहले से ही ज्ञात कुछ के रूप में संदर्भित करता है: वह कहता है कि यह कानून उसकी कैटोपट्रिका में सिद्ध होता है। यूक्लिड की कैटोप्ट्रिक्स बच नहीं पाई है। शायद, पहले से ही पुरातनता में, इस काम को पृष्ठभूमि में अधिक विशाल "कातोप्ट्रिक" द्वारा धकेल दिया गया था आर्किमिडीज(अब भी खो गया), जिसमें ग्रीक ज्यामितीय प्रकाशिकी की सभी उपलब्धियों का एक कठोर सारांश है। आर्किमिडीज स्वयं न केवल एक प्रकाशिकी सिद्धांतकार थे, बल्कि ऑप्टिकल अवलोकनों के भी एक मास्टर थे, जैसा कि उन्होंने सूर्य के स्पष्ट व्यास को निर्धारित करने के लिए वर्णित विधि से प्रमाणित किया था।

दूसरी शताब्दी तक ई.पू. घुमावदार दर्पणों के साथ छवियों के निर्माण का सिद्धांत उस किंवदंती को सही ठहराने के लिए पर्याप्त रूप से उन्नत हो गया है जिसके अनुसार आर्किमिडीज ने "आग लगाने वाले" अवतल दर्पणों के साथ सूर्य के प्रकाश को केंद्रित करके सिरैक्यूज़ के पास रोमन बेड़े में आग लगा दी थी। इसके अलावा, प्राचीन यूनानियों को भी लेंसों के अभिसरण के आग लगाने वाले प्रभाव के बारे में पता था, जिसे पहली बार 5 वीं शताब्दी ईसा पूर्व में वर्णित किया गया था। ई.पू. अरिस्टोफेन्स की कॉमेडी क्लाउड्स में। रोमन लोग कांच और क्रिस्टल गेंदों के आग लगाने वाले प्रभाव के बारे में लिखते हैं प्लिनीऔर सेनेका।

देर से पुरातनता के युग में, ऑप्टिकल अनुसंधान किसके द्वारा किया गया था अलेक्जेंड्रिया के हेरोडोटसऔर टॉलेमी.

निबंध गेरोनायूक्लिड और आर्किमिडीज द्वारा एक ही नाम के कार्यों की तुलना में "काटोप्ट्रिक" में कई नए बिंदु शामिल हैं। इस ग्रंथ में, हेरॉन प्रकाश किरणों की सीधीता को उनके प्रसार की असीम उच्च गति के साथ सही ठहराता है, इस धारणा के आधार पर प्रतिबिंब के नियम का प्रमाण प्रदान करता है कि प्रकाश द्वारा यात्रा किया जाने वाला मार्ग सबसे छोटा संभव होना चाहिए।

एक अन्य ग्रंथ में - "डायोप्टर पर" - बगुला एक सार्वभौमिक दृष्टि उपकरण का वर्णन करता है - डायोप्टर(जैसा कि लेखक ने इसे कहा है), थियोडोलाइट और सेक्स्टेंट के कार्यों को मिलाकर बहुत बाद में बनाया गया।

बगुला के समय से, सभी वैज्ञानिकों ने प्रकाशिकी को कैटोप्ट्रिक्स में विभाजित करना शुरू कर दिया, अर्थात प्रतिबिंब का विज्ञान, और डायोप्टर, यानी, पानी या कांच जैसे पारदर्शी माध्यम में प्रवेश करने पर प्रकाश किरणों की दिशा बदलने का विज्ञान, या, जैसा कि अब हम अपवर्तन के बारे में बात कर रहे हैं। यूक्लिड और अरस्तू द्वारा अपवर्तन के नियमों का अध्ययन किया गया था, लेकिन तब से सबसे अधिक विस्तार से अध्ययन किया गया है क्लियोमेडिस(50 ईसा पूर्व)।

इस प्रकार, पुरातनता में खोजे गए मुख्य ऑप्टिकल प्रभावों ने मौलिक और अनुप्रयुक्त प्रकाशिकी दोनों के विकास को निर्धारित किया और मध्य युग में मात्रात्मक ऑप्टिकल अनुसंधान का आधार बनाया। आंख की संरचना और दृष्टि के तंत्र की अज्ञानता ने प्राचीन दुनिया के वैज्ञानिकों को वास्तविक छवियों के निर्माण की संभावना की खोज करने की अनुमति नहीं दी और परिणामस्वरूप, उन्होंने एक भी ऑप्टिकल डिवाइस नहीं बनाया (हेरॉन के डायोप्टर को व्यावहारिक अनुप्रयोग कभी नहीं मिला) .

लगभग 900 वर्षों के लिए प्रकाश घटना विज्ञान के विकास की प्राचीन अवधि के बाद, ऑप्टिकल अनुसंधान थोड़ा नया लेकर आया है। प्राचीन ज्ञान का पुनरुद्धार और आगामी विकाशविज्ञान अरब दुनिया में शुरू हुआ।

अरबों ने प्रकाशिकी को "इल्म अल-मनाज़िर" कहा - दृश्य उपकरणों का विज्ञान।

उस समय, ऑप्टिक्स अलहाज़ेनपहला गंभीर अध्ययन था, जो बाद के शोधकर्ताओं द्वारा इसमें किए गए परिवर्धन और परिवर्तनों के बावजूद, 17 वीं शताब्दी तक सबसे अच्छा मार्गदर्शक बना रहा। अपने ग्रंथ में, वह न केवल दर्पणों और पारदर्शी अपवर्तक मीडिया का उपयोग करके वास्तविक छवियों को प्राप्त करने की संभावना स्थापित करता है, बल्कि ओकुलर बीम के सिद्धांत का खंडन करता है, और कुछ व्याख्या करता है दृष्टि भ्रम. उन्होंने रॉक क्रिस्टल और कांच के साथ-साथ उनके गोलाकार खंडों से बने "पारदर्शी क्षेत्रों" का भी अध्ययन किया। पर लैटिन भाषाअलहाज़ेन के ग्रंथ का अनुवाद केवल 1572 में किया गया था।

मध्य युग में प्रकाशिकी पर लिखी गई सबसे बड़ी कृति प्रकाशिकी की पुस्तक थी। इब्न अल-हसाइमा. आंख की शारीरिक रचना के अध्ययन के आधार पर, वैज्ञानिक दृष्टि के तंत्र की जांच करता है। इसके बाद, दृश्य धारणा और ऑप्टिकल भ्रम पर विचार किया जाता है, और फ्लैट, गोलाकार, बेलनाकार और शंक्वाकार दर्पणों से प्रकाश के प्रतिबिंब और प्रकाश के अपवर्तन का बहुत विस्तार से अध्ययन किया जाता है। इब्न अल-खसैम का ऑप्टिकल शोध प्रयोग की असाधारण उच्च परिशुद्धता और गणितीय प्रमाणों के व्यापक उपयोग पर आधारित था। "ऑप्टिक्स की पुस्तक" के अलावा, इब्न अल-खसैमा ने कई ऑप्टिकल ग्रंथ लिखे, विशेष रूप से, "द बुक ऑफ द आग लगाने वाले क्षेत्र", जो लेंस के सिद्धांत को रेखांकित करता है, आग लगाने वाले दर्पणों पर दो ग्रंथ - उपर्युक्त परवलयिक दर्पणों पर ग्रंथ और गोलाकार दर्पणों पर एक ग्रंथ, और द बुक ऑफ द फॉर्म ऑफ एक्लिप्स, जिसमें कैमरा अस्पष्ट सिद्धांत शामिल है। इब्न अल-खसैम द्वारा "प्रकाशिकी की पुस्तक" को 13वीं शताब्दी में संशोधित किया गया था और इसे ऑप्टिका थिसॉरस (“प्रकाशिकी का खजाना”) शीर्षक के तहत लैटिन में अनुवादित किया गया था और 13वीं-14वीं शताब्दी के वैज्ञानिकों द्वारा ऑप्टिकल अनुसंधान का आधार बनाया गया था। विटेलो, पेकम और रोजर बेकन, और उनके माध्यम से केप्लर, जिनके "ऑप्टिकल एस्ट्रोनॉमी" को "एडिशन टू विटेलो" उपशीर्षक दिया गया है।

इब्न अल-खसैम के बावजूद, उन्होंने कैमरे को अस्पष्ट माना अल Biruni"छाया" में, जहां प्रकाश के विवर्तन और हस्तक्षेप की घटनाओं का भी सबसे पहले वर्णन किया गया था।

लेंस का निर्माण, इस समय भी, संभावनाओं का विस्तार करने का पहला प्रयास है संवेदी उपकरण व्यक्ति। यदि अरबों ने प्रकाशिकी का निर्माण किया होता और कुछ नहीं, तो इस मामले में उन्होंने विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण योगदान दिया होता।

यूरोप में, रोमन साम्राज्य के पतन के बाद 10वीं-11वीं शताब्दी तक, सांस्कृतिक और वैज्ञानिक जीवन ने शांति की अवधि का अनुभव किया। प्रकाशिकी के क्षेत्र में इस समय की एकमात्र महत्वपूर्ण उपलब्धि 13वीं शताब्दी में आविष्कार था। चश्मा (पहले चश्मे का आविष्कार किया गया था साल्विनियो डेल अर्लीटिक 1285 में इटली में, उसी समय प्रकाशिकी में पहला गंभीर शोध अंततः सामने आया।

इस क्षेत्र में सबसे प्रसिद्ध कार्य रोजर बेकनजिन्होंने लेंस और दर्पण में अपवर्तन और परावर्तन पर अधिक ध्यान दिया। उन्होंने एक गोलाकार और परवलयिक परावर्तक के आग लगाने वाले फोकस की स्थिति की जांच की, गणितीय रूप से एक अनुदैर्ध्य की उपस्थिति को साबित किया aberrations एक अवतल गोलाकार दर्पण में, इस निष्कर्ष पर पहुंचे "... कि पारदर्शी निकायों को इस तरह से संसाधित किया जा सकता है कि दूर की वस्तुएं करीब लगती हैं"।

मध्ययुगीन ऑप्टिकल अनुसंधान पर एक महान प्रभाव 1271 में लिखा था। एक पोलिश भौतिक विज्ञानी द्वारा प्रकाशिकी पर दस-खंड का ग्रंथ विटेलो, जो प्राकृतिक ऑप्टिकल घटनाओं के कई प्रयोगों और अवलोकनों का वर्णन करता है और परिप्रेक्ष्य के मुद्दों को विकसित करता है जो कलाकारों के लिए महत्वपूर्ण हैं। यूक्लिड, टॉलेमी और अलहाज़ेन के कार्यों का एक बड़े पैमाने पर सफल संकलन होने के नाते, पर एक ग्रंथ लंबे सालविश्वविद्यालय के ऑप्टिकल पाठ्यक्रमों का आधार बन गया, बल्कि व्यावहारिक रूप से लागू ऑप्टिकल समस्याओं से संबंधित था। अभ्यास से शुद्ध विज्ञान का यह अलगाव इस तथ्य की व्याख्या करता है कि सबसे बड़ा ऑप्टिकल आविष्कार - चश्मा- 13 वीं शताब्दी में विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों द्वारा नहीं, बल्कि अनुभवजन्य रूप से पीसने और चमकाने के इतालवी स्वामी द्वारा खोजे गए थे। इसके अलावा, ज्ञात नकारात्मक प्रतिपुष्टिचश्मा पहनने के लिए उस समय के ऑप्टिशियंस: "दृष्टि का मुख्य उद्देश्य सच्चाई जानना है, चश्मे के लिए लेंस वस्तुओं को बड़े या छोटे से देखना संभव बनाता है, ... कभी-कभी उल्टा, विकृत और गलत, इसलिए, वे वास्तविकता को देखने का अवसर नहीं देते हैं। इसलिए यदि आप गुमराह नहीं होना चाहते हैं, तो लेंस न पहनें।" हालांकि, तमाशा शिल्प के विकास को रोकना असंभव था, और, 15वीं शताब्दी के अंत से, प्रकाशिकी में व्यावहारिक क्षेत्र में एक तेज बदलाव आया है, मुख्यतः के कार्यों के कारण लियोनार्डो दा विंसी.

लियोनार्डो के काम के बारे में बोलते हुए, एक वैज्ञानिक और इंजीनियर के रूप में उनकी गतिविधियों और उनकी कलात्मक गतिविधियों को अलग नहीं किया जा सकता है। उन्होंने खुद ऐसा कोई भेद नहीं किया। विज्ञान और अभ्यास के मिलन का विचार, जो लियोनार्डो के विश्वकोश के सभी कार्यों में व्याप्त है, ने भी अपने ऑप्टिकल शोध में खुद को प्रकट किया। उनकी "अटलांटिक कोडेक्स" और अन्य पांडुलिपियों में, आंखों में किरणों के मार्ग के निर्माण की समस्याओं को उठाया और हल किया गया, प्रश्नों पर विचार किया गया निवास स्थान और अनुकूलन आंखें, लेंस, दर्पण और चश्मे की क्रिया का वैज्ञानिक विवरण दिया गया है, प्रश्न हैं aberrations और चित्र काटू सतहों, पहले के परिणाम भामिति का अनुसंधान, लेंस और दर्पण निर्माण की तकनीक का वर्णन करता है। दूरबीन दृष्टि के अध्ययन ने लियोनार्डो दा विंची को लगभग 1500 बनाने के लिए प्रेरित किया। स्टिरियोस्कोप , उन्होंने लैंप ग्लास सहित कई प्रकाश उपकरणों का आविष्कार किया, बनाने का सपना देखा दूरबीन चश्मे के लेंस से। 1509 में उन्होंने अवतल दर्पणों को पीसने के लिए एक मशीन के डिजाइन का प्रस्ताव दिया, और परवलयिक सतहों के निर्माण का विस्तार से वर्णन किया।

नीदरलैंड्स में (1590) वंशानुगत ऑप्टिशियंस जाकारीऔर हंस जानसेनएक ट्यूब के अंदर दो उत्तल लेंस लगाए (चित्र 1.), यानी, वास्तव में, पहला माइक्रोस्कोप बनाना और जटिल सूक्ष्मदर्शी के निर्माण की नींव रखना।

लियोनाडो दा विंची द्वारा शुरू किया गया व्यवसाय उनके हमवतन द्वारा जारी रखा गया था जियोवानी बट्टस्टा डे ला पोर्टा, जिन्होंने ऑप्टिकल अनुसंधान के लिए दो कार्य समर्पित किए: "प्राकृतिक जादू" और "अपवर्तन पर"। उन्होंने सिद्ध किया कैमरा ऑब्सक्यूरा , एक अभिसारी लेंस जोड़ना, और विचार को सामने रखना प्रक्षेपण दीपक . जल्द ही डे ला पोर्टा लेंस में किरणों के पथ का निर्माण करने का प्रयास करता है और यहां तक ​​कि एक ऑप्टिकल सिस्टम भी लाता है दूरबीन , यह दावा करते हुए कि वह बड़ी दूरी पर छोटी वस्तुओं को देखने में सक्षम था, लेकिन कोई सबूत नहीं देता है। उन्होंने अगस्त 1609 में प्रिंस फेडेरिको सेसी को लिखे एक पत्र में दूरबीन के आविष्कार में अपनी प्राथमिकता का बचाव किया, जो "गैलीलियो योजना" के अनुसार एक पाइप के साथ है, हालांकि, नौवीं पुस्तक "ऑन अपवर्तन" में। , जिसे पोर्टा संदर्भित करता है, उसके शब्दों की पुष्टि करने वाली कोई जानकारी नहीं है, इसलिए स्पॉटिंग स्कोप के आविष्कार में उनकी प्राथमिकता का सवाल अप्रमाणित है। पहला स्पॉटिंग स्कोप हॉलैंड में 16वीं और 17वीं शताब्दी के मोड़ पर दिखाई दिया, जैसा कि 1608 में रिपोर्ट किया गया था। तमाशा मास्टर लिपर्सहाइम।

इस घोषणा ने प्रेरित किया गैलीलियो गैलीलीपडुआ में एक वर्ष में अपनी दूरबीन बनाने के लिए (चित्र 2.) और इस तरह आधुनिक खगोल विज्ञान की नींव रखी।

1610 में उन्होंने द स्टाररी हेराल्ड प्रकाशित किया, जो उस समय की सबसे अधिक बिकने वाली वैज्ञानिक पुस्तक बन गई। इसमें उन्होंने संक्षिप्त और स्पष्ट रूप से अपनी टिप्पणियों को बताया। पुस्तक ने एक बड़ी सनसनी पैदा की। यह कहा जाना चाहिए कि गैलीलियो की कई खोजों को चर्च की मंडलियों में मान्यता दी गई थी। (पोप अर्बन VIII को उनका मित्र माना जाता था।) हालाँकि, डोमिनिकन और जेसुइट पोप संरक्षण से अधिक मजबूत थे। 1633 में उनकी निंदा के अनुसार, गैलीलियो को रोम में जांच द्वारा परीक्षण पर रखा गया था और ब्रूनो के भाग्य को लगभग साझा किया था। केवल अपने विचारों को त्यागने की कीमत पर ही उन्होंने अपनी जान बचाई। लेकिन "स्टार हेराल्ड" ने दूरबीनों और अन्य ऑप्टिकल उपकरणों के विभिन्न डिजाइनों के निर्माण के लिए एक शक्तिशाली प्रोत्साहन के रूप में कार्य किया। तार्किक तर्क के माध्यम से गैलीलियो इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि गठबंधन करना आवश्यक था उत्तलऔर नतोदरवांछित आवर्धन प्रभाव प्राप्त करने के लिए लेंस। वह यह समझने वाले पहले व्यक्ति थे कि चश्मे और स्पॉटिंग स्कोप के लिए लेंस के निर्माण की गुणवत्ता पूरी तरह से अलग होनी चाहिए, उन्होंने लेंस निर्माण तकनीक में सुधार किया, जिससे उन्हें एक उपकरण बनाने की अनुमति मिली जो 32 गुना बढ़ गया, जबकि सभी दूरबीन जो उसके सामने मौजूद थीं। केवल 100% की वृद्धि दी 3 - 6 गुना।

गैलीलियो की माइक्रोस्कोप के डिजाइन में भी प्राथमिकता थी, जिसे उन्होंने लेंस के बीच उचित दूरी चुनकर बनाया था, जिस पर दूर नहीं, लेकिन निकट वस्तुओं को बढ़ाया गया था। 1614 से और 1624 में कीड़ों के अवलोकन का एक रिकॉर्ड है। वह अपने द्वारा डिजाइन किया गया माइक्रोस्कोप भेजता है फेडेरिको सेसिध्यान केंद्रित करने के विवरण के साथ। ध्यान दें कि XVII सदी के उत्तरार्ध में बनाया गया था। लीउवेनहोक एकल-लेंस सूक्ष्मदर्शी बहुत सरल और निम्न गुणवत्ता वाले थे।

गैलीलियो की मृत्यु के बाद, ड्यूक ऑफ टस्कनी के दरबारी गणितज्ञ का पद उनके छात्र को प्राप्त होता है इवेंजेलिस्टा टोरिसेली(1608-1647), जिन्हें लेंस प्रसंस्करण के गुणवत्ता नियंत्रण के रहस्य की खोज के लिए नियत किया गया था। अपने महान शिक्षक से लेंस पीसने की कला सीखने के बाद, वह लगातार इस प्रश्न का उत्तर खोजता है: लेंस निर्माण की सटीकता की जांच कैसे करें? चूंकि 17वीं शताब्दी के पूर्वार्ध में व्यतिकरण और विवर्तन की घटनाएं अभी तक ज्ञात नहीं थीं, ग्राइंडर के कार्य का परिणाम पूरी तरह से संयोग पर निर्भर था। 1646 में उन्होंने 83 मिमी के व्यास के साथ एक लेंस बनाया, जो अभी भी आधुनिक सटीक प्रकाशिकी के वर्ग के अंतर्गत आता है। टोरिसेली के पत्र, दिनांक 1644, साबित करते हैं कि यह कोई दुर्घटना नहीं थी: "आखिर... कांच का आविष्कार मेरे हाथ में है। ... पिछले कुछ दिनों में, मैंने अकेले छह गिलास संसाधित किए हैं, जिनमें से दो तीस वर्षों में बने एक हजार गिलास के सर्वश्रेष्ठ से कम नहीं थे झरना” (नीपोलिटन मास्टर ऑप्टिशियन के लेंस उस समय सबसे उन्नत थे)। हालांकि टोरिसेली ने कभी भी अपने रहस्य का खुलासा नहीं किया और कभी भी प्रकाशिकी पर कोई काम प्रकाशित नहीं किया, ऐसा माना जाता है कि उन्होंने हस्तक्षेप के छल्ले देखे जो तब होते हैं जब एक लेंस को मोल्ड की सतह पर लगाया जाता है और मशीनी सतह की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए उनका उपयोग किया जाता है। स्पॉटिंग स्कोप और टेलीस्कोप बनाने के अलावा, टोरिसेली साधारण सूक्ष्मदर्शी के निर्माण में लगे हुए थे, जिसमें केवल एक छोटा लेंस होता था, जिसे उन्होंने कांच की एक बूंद से प्राप्त किया था (एक मोमबत्ती की लौ पर कांच की छड़ को पिघलाकर)। यह सूक्ष्मदर्शी थे जो तब उनके गुण के कारण व्यापक हो गए थे। एंथोनी वैन लीउवेनहोएक. जैसे गैलीलियो के हाथों में दूरबीन ने सितारों के रहस्य की खोज की, 17 वीं शताब्दी के खोजकर्ताओं के हाथों में माइक्रोस्कोप (लीउवेनहोक को छोड़कर, यह माल्पीघी, गुकऔर अन्य) ने असीम रूप से छोटे की दुनिया के लिए दरवाजे खोल दिए। कीट, पौधे के अंग, जीवाणु आदि। - यह सब शोध का विषय बन गया, जिसके कारण कई जैविक विषयों का उदय और उत्कर्ष हुआ

आधुनिक वैज्ञानिक लेंस ऑप्टिक्स की नींव एक उत्कृष्ट जर्मन खगोलशास्त्री ने रखी थी जोहान्स केप्लर, 1571 में पैदा हुआ। किसी भी उद्देश्य के लिए इष्टतम लेंस की सही गणना करते समय, कांच में प्रकाश के अपवर्तन के सही नियम को जानना आवश्यक है। यह कानून अभी तक ज्ञात नहीं था, और निश्चित रूप से, केप्लर भी नहीं था। और फिर भी उन्होंने टेलीस्कोप के लिए ऐसे लेंस सिस्टम का आविष्कार किया कि आज भी केप्लरियन ऐपिस आधुनिक ऑप्टिकल उपकरणों में आवेदन पाता है। खगोल विज्ञान में गहन अध्ययन के अलावा, उन्होंने एक दूरबीन का आविष्कार किया जिसमें दो सकारात्मक लेंस (केप्लर टेलीस्कोप) शामिल हैं, जिसमें एक बड़ा क्षेत्र और एक मध्यवर्ती उलटा वास्तविक छवि है, जिसके विमान में एक दृष्टि उपकरण रखा जा सकता है। 1604 में उन्होंने "सप्लीमेंट टू विटेलियस" लिखा, जो स्पष्ट रूप से रेटिना पर उलटी छवि का वर्णन करता है, दृष्टि के शरीर विज्ञान के क्षेत्र में अल्हज़ेन और लियोनार्डो दा विंची के शोध को पूरा करता है। यहां वह एक सूत्र भी देता है जो लेंस की फोकल लंबाई को वस्तु की स्थिति और ऑप्टिकल अक्ष पर उसकी छवियों से संबंधित करता है, और कई नए शब्दों का परिचय देता है ( अभिसरण और बीम विचलन , ऑप्टिकल अक्ष , सिस्टम फोकस ) हालांकि, प्रकाशिकी पर उनका मुख्य काम "डायोपट्रिक" था, जिसे 1610 में सिर्फ दो महीनों में लिखा गया था। गैलीलियो की खोजों से प्रभावित 1611 में, केप्लर ने एक बहु-लेंस सूक्ष्मदर्शी के लिए एक योजना विकसित की

इस प्रकार, XVII सदी के पहले 10 वर्षों में। केप्लर ने वैज्ञानिक रूप से कई ऑप्टिकल घटनाओं (प्रतिबिंब, अपवर्तन) की व्याख्या की। उन्होंने सबसे पहले फोकस की अवधारणा पेश की और दृष्टि के तंत्र का गहन विश्लेषण दिया।

1642 - गैलीलियो की मृत्यु का वर्ष और जन्म का वर्ष न्यूटन. इस वर्ष तक, दुनिया की पुरानी तस्वीर नष्ट हो गई, उसका स्थान नए की प्रारंभिक स्थितियों ने ले लिया। न्यूटन ने दुनिया की एक नई तस्वीर की मौलिक अवधारणाओं को विकसित किया, जिसे शास्त्रीय कहा जाता है। प्रकाशिकी में उनकी खोजें कम महत्वपूर्ण नहीं हैं। पहले से ही 26 साल की उम्र में, वह अपने शिक्षक का उत्तराधिकारी बन जाता है ठेलागणित विभाग में प्रोफेसर के रूप में। उनका पहला व्याख्यान प्रकाशिकी से संबंधित था। उनमें, उन्होंने अपनी खोजों की रूपरेखा तैयार की और प्रकाश के एक कणिका सिद्धांत को रेखांकित किया, जिसके अनुसार प्रकाश कणों की एक धारा है, न कि तरंगें, जैसा कि दावा किया गया है हुय्गेंसऔर गुक।

1668 में, न्यूटन ने अपने हाथों से एक परावर्तक दूरबीन का निर्माण किया (चित्र 3.) - और इसका उपयोग बृहस्पति के उपग्रहों का निरीक्षण करने के लिए किया। उन्होंने निस्संदेह अपने लक्ष्य के रूप में यह जांचने के लिए निर्धारित किया कि क्या इन उपग्रहों की गति सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम का पालन करती है। 1672 में रॉयल सोसाइटी के लिए चुने जाने पर, न्यूटन ने दूरबीनों और प्रकाश के कणिका सिद्धांत पर काम प्रस्तुत किया। प्रकाशिकी पर काम की समीक्षा करने के लिए, हुक सहित तीन लोगों का एक आयोग नियुक्त किया गया था, जिन्होंने न्यूटन के सिद्धांत को अपने तरंग सिद्धांत के साथ जोड़ा था।

एक दूरबीन के माध्यम से देखे जाने पर किसी वस्तु को रंगने के हस्तक्षेप से बचने की कोशिश करने वाले न्यूटन ने सबसे पहले प्रयास किया था (घटना रंग संबंधी असामान्यता ) प्रयोगात्मक तकनीक और तर्क के शानदार संयोजन के लिए धन्यवाद, वह यह साबित करने में सक्षम था कि रंग प्रिज्म या इंद्रधनुष द्वारा नहीं बनाए जाते हैं, बल्कि साधारण सफेद रंग के घटक होते हैं।

लगभग उसी वर्ष दखल अंदाजी एक अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी द्वारा प्रकाश की जांच की गई थी रॉबर्ट हुक. उन्होंने साबुन की फिल्मों के रंगों और अभ्रक की पतली प्लेटों का अध्ययन किया। साथ ही उन्होंने पाया कि ये रंग साबुन की फिल्म या अभ्रक की प्लेट की मोटाई पर निर्भर करते हैं। हुक ने पतली फिल्मों में प्रकाश के हस्तक्षेप की घटना को इस तथ्य से समझाया कि प्रकाश तरंगें एक पतली फिल्म की ऊपरी और निचली सतहों से परावर्तित होती हैं, जैसे कि साबुन की फिल्म, जो आंख में प्रवेश करने पर विभिन्न रंगों की अनुभूति पैदा करती है। एक बहुमुखी वैज्ञानिक होने के नाते, हुक 1655 में यांत्रिकी, खगोल विज्ञान, प्रकाशिकी, ध्वनिकी, भूविज्ञान और शरीर रचना विज्ञान में लगे हुए थे। कोशिकाओं के साथ कॉर्क के एक खंड को स्केच किया, जिसे उन्होंने "कोशिका" कहा।

प्रकाशिकी में सुधार ने इसे संभव बनाया है एंथोनी वैन लीउवेनहोएक(1632-1723) 1674 में साधारण वैज्ञानिक प्रेक्षणों के लिए पर्याप्त आवर्धन वाले लेंस बनाने के लिए (चित्र 4)। 17 वीं शताब्दी में लीउवेनहोक के साथ। कई वैज्ञानिक एक साथ माइक्रोस्कोपी में लगे हुए थे। डेसकार्टेसअपनी पुस्तक "डायोप्ट्रिक्स" (1637) में उन्होंने एक मिश्रित सूक्ष्मदर्शी का वर्णन किया है, जो दो लेंसों से बना है - एक प्लानो-अवतल (आइपीस) और एक उभयलिंगी (उद्देश्य)।

लीउवेनहोक की टिप्पणियों ने मानवता को सबसे बड़े रहस्यों के साथ आमने-सामने ला दिया - जीवित पदार्थ का रहस्य। उस समय से, जैविक वस्तुओं की माइक्रोस्कोपी विज्ञान का एक शक्तिशाली इंजन बन गया है।

1680 में - लिवेनहोक ने सिलिअट्स, लाल रक्त कोशिकाओं, शुक्राणुओं की खोज की गामा), बाद में उन्होंने बैक्टीरिया की दुनिया की खोज की। मार्सेलो माल्पीघी(1628-1694) ने अंडे में चूजे के विकास का अध्ययन किया। उन्होंने मस्तिष्क, रेटिना, नसों, तिल्ली, गुर्दे आदि की संरचना का अध्ययन करने के लिए माइक्रोस्कोप का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे। 180x आवर्धन के साथ एक माइक्रोस्कोप का उपयोग करते हुए, उन्होंने (1661) धमनियों को नसों से जोड़ने वाली केशिका वाहिकाओं के एक नेटवर्क का वर्णन किया। 1666 में उन्होंने वृक्क नलिकाओं का अवलोकन किया और पेशाब के बारे में पहले विचार तैयार किए। माल्पीघी को अकशेरुकी जीवों की शारीरिक रचना का संस्थापक माना जाता है, जिसकी नींव उन्होंने रेशमकीट पर अपने ग्रंथ में रखी थी। . उन्होंने तने के संवहनी तत्वों की खोज की, पौधों में पदार्थों की आरोही और अवरोही धाराओं की उपस्थिति स्थापित की। अन्य संबंधित वानस्पतिक कार्य बाहरी शरीर रचनापौधे: उनके प्रजनन अंग, पत्ते। माल्पीघी दो खंडों के काम एनाटॉमी ऑफ प्लांट्स (1675-1679) के लेखक हैं। उनके द्वारा खोजे गए कई अंगों और संरचनाओं का नाम माल्पीघी के नाम पर रखा गया है: माल्पीघियन शरीर (गुर्दे और प्लीहा में), माल्पीघियन परत (त्वचा में), माल्पीघियन वाहिकाओं।

सत्रवहीं शताब्दी असाधारण परिश्रम का समय था। आगे की घटनाएं बहुत अधिक शांति से विकसित हुईं। सामान्य तौर पर, 18 वीं शताब्दी हड़ताली शानदार खोजों से नहीं चमकती है, इस तथ्य के बावजूद कि यह वैज्ञानिक अनुसंधान के संगठन का युग है, कई देशों में अकादमियों की स्थापना। XVII सदी के अंत से कुछ समय पहले लंदन समाज का उदय हुआ, फ्रेंच - लगभग उसी वर्षों में; 1725 में पीटर आईसेंट पीटर्सबर्ग अकादमी की स्थापना की, और 1750 तक लगभग सभी यूरोपीय देशों में अकादमियां दिखाई दीं। निस्संदेह, हर जगह महान कार्य किए गए, लेकिन यह इतना प्रमुख नहीं था। इस प्रकार, कम से कम, 18 वीं की तुलना में 17 वीं शताब्दी की प्रतिभा को स्वयं को समझा सकता है।

18वीं शताब्दी के दौरान, प्राणी विज्ञान और वनस्पति विज्ञान स्वतंत्र विज्ञान के रूप में उभरा। सूक्ष्म शरीर रचना, भ्रूणविज्ञान, 1800 तक - ऊतक विज्ञान (फ्रांसीसी एनाटोमिस्ट के.बिश (1801) ने अपने शिक्षण के साथ बात की)। ऊतक विज्ञान के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई कोशिका सिद्धांत, 1839 द्वारा तैयार किया गया। श्लीडेनऔर श्वान्नी

विज्ञान के तेजी से विकास के लिए उच्च गुणवत्ता वाले प्रकाशिकी के साथ अधिक से अधिक सूक्ष्म उपकरणों की आवश्यकता थी।

गैलीलियो की पहली ट्यूब, जिसके माध्यम से उन्होंने बृहस्पति की दुनिया को देखा, और लीउवेनहोक के माइक्रोस्कोप सरल गैर-एक्रोमैटिक लेंस थे। न्यूटन आश्वस्त था कि अवर्णीकरण , रंगीन सीमाओं का विनाश संभव नहीं है।

17वीं - 18वीं शताब्दी के सभी यौगिक सूक्ष्मदर्शी में। 120 - 150 गुना से ऊपर के आवर्धन पर, गोलाकार और रंगीन विपथन ने छवि को बहुत विकृत कर दिया। इसलिए, यह स्पष्ट हो जाता है कि उस समय के सूक्ष्मदर्शी, ए। लीउवेनहोक से शुरू होकर, एक साधारण सिंगल-लेंस माइक्रोस्कोप को वरीयता देते थे।

इस दिशा में प्रयोग फिर भी किए गए, और डोलोंडु, एक अंग्रेजी मास्टर, बिना किसी सिद्धांत के, स्पॉटिंग स्कोप के लिए अक्रोमैटिक लेंस बनाने में कामयाब रहा, और यूलरसैद्धांतिक रूप से न्यूटन की गलती की व्याख्या की और अपने छात्र, शिक्षाविद के साथ मिलकर फुसोमने अक्रोमेटिक माइक्रोस्कोप बनाने की सटीक विधि दी। सेंट पीटर्सबर्ग अकादमी के शिक्षाविद एपिनसऐसा सूक्ष्मदर्शी बनाया। वर्णनों के अनुसार यह यंत्र हमारे लिए बहुत ही विचित्र और अपूर्ण रूप का है। यह 1 मीटर लंबा है, इसके लेंस का फोकस 18 सेमी (मिलीमीटर नहीं) है और इसका अधिकतम आवर्धन 70 है। यानी यह लीउवेनहोक लेंस की तुलना में कम आवर्धन देता है।

एक्रोमैटाइजेशन के लिए एक बड़ी बाधा एक अच्छे की कमी थी फ्लिंटा .

हर चीज़ ऑप्टिकल चश्मा तरंग दैर्ध्य पर अपवर्तक सूचकांक की निर्भरता की प्रकृति में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। चश्मे की मुख्य विशेषताएं संकेतक हैं मौलिक तरंग दैर्ध्य के लिए अपवर्तन, कुल फैलाव और सापेक्ष फैलाव गुणांक (अब्बे संख्या)। अब्बे संख्या जितनी छोटी होगी, फैलाव उतना ही अधिक होगा, यानी तरंग दैर्ध्य पर अपवर्तक सूचकांक की निर्भरता उतनी ही अधिक होगी। अब्बे संख्या के अनुसार, ऑप्टिकल चश्मे को दो समूहों में बांटा गया है:

- मुकुट ,

- चकमक पत्थर

विभिन्न समूहों से संबंधित चश्मे का संयोजन उच्च गुणवत्ता वाले ऑप्टिकल सिस्टम बनाना संभव बनाता है। क्राउन और फ्लिंट्स ऑप्टिकल ग्लास के मुख्य समूह हैं। अक्रोमैटाइजेशन के लिए दो ग्लास की आवश्यकता होती है: क्राउन और फ्लिंट। उत्तरार्द्ध कांच है, जिसमें मुख्य भागों में से एक भारी सीसा ऑक्साइड होता है, जिसमें अनुपातहीन रूप से बड़ा फैलाव होता है। पिघलने की गंभीरता के कारण, यह बर्तन के तल पर स्थित है, और चूंकि वे उस समय कांच के साथ हस्तक्षेप करना नहीं जानते थे, इसलिए चश्मा संरचना में बहुत यादृच्छिक और बहुत विषम निकला। फिर उन्होंने लोहे की छड़ी पर आलू और लकड़ी के टुकड़ों को डुबो कर हस्तक्षेप किया ताकि वे बर्तन के नीचे पहुंच जाएं। जलता हुआ द्रव्यमान बुदबुदाया, फूटा, और कम से कम आंशिक रूप से कांच को हिलाया।

माइक्रोस्कोप के अक्रोमैटाइजेशन की दिशा में आगे के कदम जर्मनी, इंग्लैंड और फ्रांस के विभिन्न आचार्यों द्वारा एक साथ उठाए गए।

प्रकाशिकी के क्षेत्र में एक बड़ी सफलता स्विस की पहल थी जीनान, जिन्होंने अपना पूरा जीवन सजातीय कांच के उत्पादन पर बिताया। उसने पिघले हुए गिलास में एक खोखला चमोट शंकु डुबोया और उसे लोहे के हुक के साथ बर्तन में इधर-उधर घुमाया, उसे घंटों, कभी-कभी दिनों तक चलाया। ये मिश्रण तकनीकें हैं जो आज तक अनिवार्य रूप से उपयोग की जाती हैं। गिनी के वंशज उसकी पद्धति को पेरिस ले आए ( बॉन टन) और बर्मिंघम (भाई) मोका), जहां गिनीन के रहस्यों को 1914 के विश्व युद्ध तक सावधानी से रखा गया था।

1824 में, सूक्ष्मदर्शी की एक बड़ी सफलता एक साधारण व्यावहारिक विचार द्वारा दी गई थी सुलिगा, फ्रांसीसी कंपनी द्वारा पुन: प्रस्तुत किया गया राजपूत. लेंस, जिसमें एक ही लेंस होता था, भागों में विभाजित हो गया, इसे बनाया जाने लगा बहुत अक्रोमेटिक लेंस . इस प्रकार, मापदंडों की संख्या में वृद्धि से, ऑप्टिकल सिस्टम में त्रुटियों को ठीक करना संभव हो गया, और पहली बार बड़े आवर्धन के बारे में वास्तविक रूप से बोलना संभव हो गया - 500 और यहां तक ​​​​कि 1000 बार। परम दृष्टि की सीमा दो से एक माइक्रोन हो गई है।

जीवविज्ञान ने तेजी से सफलता के साथ प्रतिक्रिया दी।

कोशिका सिद्धांत के प्रभाव और 1940 के दशक में शुरू हुई सूक्ष्म प्रौद्योगिकी में प्रगति ने तेजी से विकास किया साइटोलॉजिकल अध्ययन . कोशिकाओं की संरचना और विकास के क्षेत्र में वनस्पतिशास्त्रियों और प्राणीशास्त्रियों ने सबसे महत्वपूर्ण खोज की। संक्षेप में, यह ठीक है कि वे विज्ञान उत्पन्न होते हैं जो सार में "सूक्ष्म" हैं - कोशिका विज्ञान - कोशिका विज्ञान और जीवाणु विज्ञान (सूक्ष्म जीव विज्ञान) .

सूक्ष्म फर्में ओबरहाउसरऔर हार्टनैक, राजपूत, नचेत, रॉसऔर विशेष रूप से एमिसिक एक दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं, जो कई लेंसों से बना एक जटिल लेंस तैयार करने में बेहतर है। विशुद्ध रूप से अनुभवजन्य रूप से निर्धारित लेंस की संख्या , उन्हें दूरी और उनकी सतहों की वक्रता . प्रतियोगियों के व्यापक अभ्यास में, यह पता चला है कि सबसे छोटी वस्तुओं की दृष्टि का विशेष महत्व है कोण मान , जिसके तहत किरणें पहले लेंस ग्लास में प्रवेश करती हैं।

सब से आगे निकल जाता है अमीसी, जो इस कोण को 100° या अधिक तक ले आया। वह पहली बार विसर्जन का उपयोग करता है। 1827 में एमीसी का विकास हुआ एप्लानेटिक ललाट खंड . यह फ्लोरेंटाइन भौतिकी और माइक्रोस्कोप निर्माता का प्रोफेसर था, जो उस समय माइक्रोस्कोपी के सभी आविष्कारकों में अग्रणी था।

1846 इस प्रतियोगिता में शामिल थे कार्ल जीसजेना में सटीक यांत्रिकी और प्रकाशिकी के लिए एक कार्यशाला बनाने के बाद, और 1847 से सूक्ष्मदर्शी का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ। नतीजतन, 19वीं सदी के मध्य में, दृश्यता की सीमा एक माइक्रोन से घटकर आधा माइक्रोन हो गई।

70 के दशक में, डॉ की गतिविधियों के लिए धन्यवाद। अर्न्स्ट अब्बे(1840-1905) सूक्ष्मदर्शी के निर्माण को सैद्धांतिक आधार मिला।

अब्बे से पहले के दिनों में, सूक्ष्मदर्शी की गणना नहीं की गई थी, लेकिन क्रमिक परीक्षणों द्वारा वस्तुनिष्ठ लेंसों में सुधार किया गया था। यदि आप उस समय की माइक्रोस्कोपी पर सबसे उन्नत पुस्तक लेते हैं - हर्टिंगा 1859, तो इसमें लगभग कोई सूत्र नहीं है। इसमें द्रव्यमान है दिलचस्प व्यंजनसूक्ष्मदर्शी कैसे बनाते हैं, ढेर सारी ऐतिहासिक जानकारी। लेकिन यह महसूस किया जाता है कि सूक्ष्मदर्शी बनाने की कला तब एक कला थी, न कि सटीक वैज्ञानिक डेटा पर आधारित तकनीकी उद्यम।

आबे ने यह सब बदल दिया। Zeiss की फर्म में काम करते हुए वैज्ञानिकों, ऑप्टिशियंस और कैलकुलेटर का एक मुख्यालय बनाया गया था। अब्बे के कैपिटल वर्क्स में माइक्रोस्कोप और ऑप्टिकल इंस्ट्रूमेंट्स का सिद्धांत सामान्य रूप से दिया गया है। माप की एक प्रणाली विकसित की गई है जो सूक्ष्मदर्शी की गुणवत्ता निर्धारित करती है। अब्बे ने ऐसा काम किया जिसने उन्हें 1872 में तीन विसर्जन प्रणालियों सहित 17 प्रकार के लेंसों की एक श्रृंखला की पेशकश करने की अनुमति दी, जिससे छवि गुणवत्ता प्राप्त करना संभव हो गया जो पहले कभी नहीं देखा गया था। यह सब परिणाम हुआ:

सबसे पहले, सीमित संकल्प ½ माइक्रोन से ¼ माइक्रोन में स्थानांतरित हो गया है।

दूसरे, सूक्ष्मदर्शी के निर्माण में, मोटे अनुभववाद के बजाय, एक उच्च वैज्ञानिक चरित्र पेश किया गया है।

तीसरा, अंत में, एक संभावित प्रकाश सूक्ष्मदर्शी की सीमाएं दिखाई जाती हैं: आधे से कम तरंग दैर्ध्य की वस्तुओं को देखना असंभव है - अब्बे का विवर्तन सिद्धांत कहता है - और आधे से कम तरंग दैर्ध्य, यानी छवियों को प्राप्त करना असंभव है। 0.2 माइक्रोन से कम (सूक्ष्मदर्शी के सैद्धांतिक रूप से संभव संकल्प के लिए सूत्र d = λ/2n sinα है)।

जब यह पता चला कि मौजूदा प्रकार के कांच संतुष्ट नहीं कर सकते हैं वैज्ञानिक आवश्यकताएं, ऑप्टिकल ग्लास के नए ग्रेड व्यवस्थित रूप से बनाए गए थे। एक और प्रेरित वैज्ञानिक, एक ग्लास केमिस्ट, Zeiss फर्म में दिखाई देता है। ओटो शोट(1851-1935)। नए प्रकार के चश्मे प्राप्त करने और उनके गुणों को निर्धारित करने के लिए आवश्यक कई प्रयोग उच्च लागत से जुड़े थे। नतीजतन, न केवल माइक्रोस्कोपी को फायदा हुआ, बल्कि विश्व प्रसिद्ध शोट एंड जेनोसेन जेना ग्लासवर्क्स. जिनान के वारिसों के रहस्यों से परे - पारा मंटुआपेरिस में और चेन्सोवबर्मिंघम में, यह शोट था जिसने ऑप्टिकल ग्लास को पिघलाने के तरीकों को फिर से विकसित किया।

प्रोफ़ेसर अगस्त कोहलर(1866-1948) मूल रूप से जेना में कार्ल जीस के सहयोगी थे और पहले से ही 1893 में सूक्ष्म तैयारी की सही रोशनी के लिए दिशानिर्देश प्रकाशित किए गए थे।

उन्होंने एक उत्कृष्ट रूप से डिज़ाइन की गई माइक्रोस्कोप प्रकाश व्यवस्था विकसित की जो विशेष रूप से माइक्रोफ़ोटोग्राफ़ी के लिए एब्बे लेंस के पूर्ण रिज़ॉल्यूशन के व्यावहारिक उपयोग की अनुमति देती है। एब्बे द्वारा विकसित एक कंडेनसर के उपयोग के माध्यम से कोहलर द्वारा शुरू की गई रोशनी का प्रकार वस्तु और छवि की एक समान रोशनी प्राप्त करना संभव बनाता है, साथ ही साथ संकल्प में वृद्धि प्राप्त करना संभव बनाता है।

इस प्रकार, 19वीं शताब्दी के अंत तक, प्रकाश सूक्ष्मदर्शी सैद्धांतिक रूप से अनुमेय संकल्प के करीब पहुंच गए। स्पेक्ट्रम का दृश्य क्षेत्र 0.4-0.7 माइक्रोन की सीमा में है, और तब से सैद्धांतिक रूप से संकल्प ½ तरंगदैर्ध्य है, फिर 0.2 माइक्रोन एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के संकल्प की सीमा है।

बाद के वर्षों में माइक्रोस्कोपी में कंट्रास्ट के नए तरीके विकसित किए गए - डार्क फील्ड, फेज कंट्रास्ट, अंग्रेजी ऑप्टिशियन जी. सोर्बी ने वस्तुओं को देखने के लिए पहला माइक्रोस्कोप बनाया केन्द्रीकृत प्रकाश , फ्लोरोसेंट (ल्यूमिनेसेंट) विधि (रूसी वनस्पतिशास्त्री एम.एस. त्सवेट द्वारा 1911 में बनाया गया), हस्तक्षेप विपरीत (इस पद्धति पर आधारित पहला माइक्रोस्कोप 1930 में लेबेदेव द्वारा विकसित और बनाया गया था) और अन्य।

प्रकाशिकी के मूल सिद्धांत

माइक्रोस्कोप में इमेजिंग सहित सभी ऑप्टिकल घटनाओं का अध्ययन किया जाता है प्रकाशिकी - विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रसार और बातचीत से जुड़ी भौतिक घटनाओं का सिद्धांत, जिसकी लंबाई 10 -4 - 10 -9 मीटर की सीमा में है।

अंजीर पर। 5. ऑप्टिकल रेंज के अनुरूप तरंग दैर्ध्य में विद्युत चुम्बकीय विकिरण के पैमाने का एक भाग दिखाता है। ऑप्टिकल रेंज की सीमाएं, साथ ही इसके वर्गों के बीच की सीमाएं प्रयोगात्मक डेटा के आधार पर स्थापित की जाती हैं और बिल्कुल सटीक नहीं होती हैं।

चावल। 5. ऑप्टिकल रेंज.

व्यावहारिक मानव गतिविधि के लिए विद्युत चुम्बकीय तरंगों के स्पेक्ट्रम के इस क्षेत्र का महान महत्व मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि इसके अंदर, 0.4 से 0.7 माइक्रोन तक की संकीर्ण तरंग दैर्ध्य में, दृश्य प्रकाश का एक खंड होता है जिसे सीधे माना जाता है मानव आँख (चित्र 6)।

ऑप्टिकल रेंज की आवृत्तियों से कम आवृत्तियों के लिए, ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियमों के अनुसार ऑप्टिकल सिस्टम का निर्माण करना असंभव है, और उच्च आवृत्तियों के विद्युत चुम्बकीय विकिरण, एक नियम के रूप में, या तो किसी पदार्थ से गुजरते हैं या इसे नष्ट कर देते हैं।

ऑप्टिकल रेंज की विशिष्टता इसकी दो मुख्य विशेषताओं में निहित है:

ऑप्टिकल रेंज में, ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियम संतुष्ट होते हैं,

ऑप्टिकल रेंज में, प्रकाश पदार्थ के साथ बहुत कमजोर रूप से संपर्क करता है।

छवि निर्माण की सबसे पूर्ण तस्वीर तथाकथित द्वारा दी गई है। ज्यामितीय प्रकाशिकी, जो प्रकाश के रेक्टिलिनियर प्रसार की अवधारणा पर आधारित है। प्रकाश की तरंग प्रकृति से सारगर्भित ज्यामितीय प्रकाशिकी, किरणों की सहायता से इसके प्रसार का वर्णन करती है।

और अब हम ज्यामितीय प्रकाशिकी के बुनियादी प्रावधानों का विश्लेषण करने का प्रयास करेंगे

रेएक सीधी या घुमावदार रेखा है जिसके साथ प्रकाश क्षेत्र की ऊर्जा फैलती है। तरंग प्रकाशिकी में, प्रकाश पुंज तरंग के सामने की ओर सामान्य की दिशा के साथ मेल खाता है, और कण के प्रक्षेपवक्र के साथ कणिका प्रकाशिकी में। एक सजातीय माध्यम में एक बिंदु स्रोत के मामले में, प्रकाश किरणें सभी दिशाओं में स्रोत से निकलने वाली सीधी रेखाएं होती हैं। सजातीय मीडिया के इंटरफेस पर, प्रकाश किरणों की दिशा परावर्तन या अपवर्तन के कारण बदल सकती है, लेकिन प्रत्येक मीडिया में वे सीधी रहती हैं। साथ ही, अनुभव के अनुसार, यह माना जाता है कि प्रकाश किरणों की दिशा प्रकाश की तीव्रता पर निर्भर नहीं करती है।

प्रतिबिंब.

जब प्रकाश पॉलिश से परावर्तित होता है सपाट सतह, आपतन कोण (सामान्य से सतह तक मापा जाता है) परावर्तन कोण (चित्र 7) के बराबर होता है, और परावर्तित किरण, अभिलंब और आपतित किरण एक ही तल में होते हैं। यदि एक प्रकाश पुंज समतल दर्पण पर पड़ता है, तो परावर्तन पर किरण का आकार नहीं बदलता है; यह सिर्फ दूसरी दिशा में फैलता है। इसलिए, एक दर्पण में देखने पर, कोई प्रकाश स्रोत (या एक प्रबुद्ध वस्तु) की छवि देख सकता है, और छवि मूल वस्तु के समान ही प्रतीत होती है, लेकिन दर्पण के पीछे की दूरी के बराबर दूरी पर स्थित होती है। दर्पण पर आपत्ति। एक बिंदु वस्तु और उसकी छवि से गुजरने वाली एक सीधी रेखा दर्पण के लंबवत होती है।

प्रतिबिंब बंद घुमावदार सतहसीधी रेखाओं के समान नियमों के अनुसार होता है, और परावर्तन के बिंदु पर सामान्य इस बिंदु पर स्पर्शरेखा तल के लंबवत होता है। सबसे सरल लेकिन सबसे महत्वपूर्ण मामला गोलाकार सतहों से परावर्तन है। इस मामले में, मानदंड त्रिज्या के साथ मेल खाते हैं। यहां दो विकल्प हैं:

1. अवतल दर्पण : प्रकाश अंदर से गोले की सतह पर गिरता है। जब समानांतर किरणों का एक पुंज अवतल दर्पण पर पड़ता है (चित्र 8, लेकिन), परावर्तित किरणें दर्पण और उसके वक्रता केंद्र के बीच आधे रास्ते में स्थित एक बिंदु पर प्रतिच्छेद करती हैं। इस बिंदु को कहा जाता है दर्पण फोकस, और दर्पण और इस बिंदु के बीच की दूरी है फोकल लम्बाई. दूरी एसवस्तु से दर्पण तक, दूरी एसछवि और फोकल लंबाई के लिए दर्पण एफसूत्र 1/ से संबंधित हैं एफ = (1/एस) + (1/एस), जहां सभी मात्राओं को सकारात्मक माना जाना चाहिए यदि उन्हें दर्पण के बाईं ओर मापा जाता है, जैसा कि अंजीर में है। नौ, लेकिन. जब विषय फोकस दूरी से अधिक दूरी पर हो, तो फॉर्म

गैलीलियो गैलीली की खोज

एक बार गैलीलियो ने एक बहुत लंबा स्पाईग्लास बनाया था। यह दिन के दौरान हुआ। जब वह किया गया था, तो उसने प्रकाश में लेंस की सफाई का परीक्षण करने के लिए खिड़की पर तुरही का लक्ष्य रखा। ऐपिस से चिपके हुए, गैलीलियो गूंगा था: किसी प्रकार के ग्रे स्पार्कलिंग द्रव्यमान ने पूरे दृश्य क्षेत्र पर कब्जा कर लिया। पाइप थोड़ा हिल गया, और वैज्ञानिक ने पक्षों पर उभरी हुई काली आँखों वाला एक विशाल सिर देखा। राक्षस के पास हरे रंग की टिंट के साथ एक काला धड़ था, छह क्रैंक पैर ... क्यों, यह ... एक मक्खी है! पाइप को अपनी आंख से दूर ले जाकर गैलीलियो को यकीन हो गया कि एक मक्खी वास्तव में खिड़की पर बैठी है।

तो माइक्रोस्कोप का जन्म हुआ - छोटी वस्तुओं की छवि को बढ़ाने के लिए दो लेंसों से युक्त एक उपकरण। इसे इसका नाम मिला - "माइक्रोस्कोपियम" - "एकेडेमिया देई लिंची" ("लिंक्स-आइड अकादमी") के एक सदस्य से।

I. 1625 में फैबर। यह एक वैज्ञानिक समाज था, जिसने अन्य बातों के अलावा, विज्ञान में ऑप्टिकल उपकरणों के उपयोग को मंजूरी दी और समर्थन किया।

और गैलीलियो ने स्वयं 1624 में माइक्रोस्कोप में छोटे फोकस (अधिक उत्तल) लेंस डाले, जिससे ट्यूब छोटी हो गई।

रॉबर्ट हुक

माइक्रोस्कोप के इतिहास में अगला पृष्ठ रॉबर्ट हुक के नाम से जुड़ा है। वह एक बहुत ही प्रतिभाशाली व्यक्ति और एक प्रतिभाशाली वैज्ञानिक थे। 1657 में ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय से स्नातक होने के बाद, हुक रॉबर्ट बॉयल के सहायक बन गए। यह उस समय के महानतम वैज्ञानिकों में से एक के लिए एक उत्कृष्ट विद्यालय था। 1663 में, हुक पहले से ही अंग्रेजी रॉयल सोसाइटी (विज्ञान अकादमी) के प्रयोगों के सचिव और प्रदर्शक के रूप में काम कर रहे थे। जब माइक्रोस्कोप के बारे में पता चला, तो हुक को इस उपकरण पर अवलोकन करने का निर्देश दिया गया। उनके निपटान में मास्टर ड्रेबेल का माइक्रोस्कोप एक आधा मीटर का सोने का पानी चढ़ा हुआ पाइप था, जो कड़ाई से लंबवत स्थित था। मुझे एक असहज स्थिति में काम करना पड़ा - धनुषाकार।

रॉबर्ट हुक

सबसे पहले, हुक ने एक पाइप - एक ट्यूब - झुका हुआ बनाया। धूप के दिनों पर निर्भर न रहने के लिए, जिनमें से कुछ इंग्लैंड में हैं, उन्होंने डिवाइस के सामने एक मूल डिजाइन का एक तेल दीपक स्थापित किया। हालांकि, धूप अभी और तेज थी। इसलिए, दीपक से प्रकाश की किरणों को मजबूत करने, ध्यान केंद्रित करने का विचार आया। इस प्रकार हुक का अगला आविष्कार सामने आया - पानी से भरी एक बड़ी कांच की गेंद, उसके बाद एक विशेष लेंस। इस तरह के एक ऑप्टिकल सिस्टम ने रोशनी की चमक को सैकड़ों गुना बढ़ा दिया।

रॉबर्ट हुक

जब माइक्रोस्कोप तैयार हो गया, तो हुक ने निरीक्षण करना शुरू किया। उन्होंने 1665 में प्रकाशित अपनी पुस्तक माइक्रोग्राफी में उनके परिणामों का वर्णन किया। 300 वर्षों के दौरान, इसे दर्जनों बार पुनर्मुद्रित किया गया। विवरण के अलावा, इसमें अद्भुत चित्र शामिल हैं - स्वयं हुक द्वारा उत्कीर्णन।

आर. हुक द्वारा कोशिका की खोज

इसमें विशेष रुचि है अवलोकन संख्या 17 - "योजनाबद्धता, या एक कॉर्क की संरचना और कुछ अन्य खाली निकायों की कोशिकाओं और छिद्रों पर।" हुक एक साधारण कॉर्क के एक भाग का वर्णन इस प्रकार करते हैं: "यह सभी छिद्रित और छिद्रपूर्ण है, एक छत्ते की तरह, लेकिन इसके छिद्र आकार में अनियमित हैं, और इस संबंध में यह एक छत्ते जैसा दिखता है ... इसके अलावा, ये छिद्र, या कोशिकाएं, गहरे नहीं हैं, लेकिन विभाजन द्वारा अलग किए गए कई कोशिकाओं से मिलकर बने हैं"।

इस अवलोकन में, "कोशिका" शब्द हड़ताली है। इसलिए हुक ने उसे बुलाया जिसे अब कोशिकाएँ कहते हैं, उदाहरण के लिए, पादप कोशिकाएँ। उन दिनों लोगों को इसके बारे में पता नहीं था। हुक ने उन्हें सबसे पहले देखा और उन्हें वह नाम दिया जो हमेशा उनके साथ रहा। यह बहुत महत्व की खोज थी।

एंथोनी वैन लीउवेनहोएक

हुक के कुछ ही समय बाद, डचमैन एंथोनी वैन ल्वेनहोएक ने अपनी टिप्पणियों का संचालन करना शुरू किया। वह था

एक दिलचस्प व्यक्तित्व - उन्होंने कपड़े और छतरियों का व्यापार किया, लेकिन कोई वैज्ञानिक शिक्षा प्राप्त नहीं की। लेकिन उनके पास एक जिज्ञासु मन, अवलोकन, दृढ़ता और कर्तव्यनिष्ठा थी। लेंस, जिसे उन्होंने स्वयं पॉलिश किया था, ने वस्तु को 200-300 गुना बढ़ा दिया, यानी उस समय इस्तेमाल किए गए उपकरणों की तुलना में 60 गुना बेहतर। उन्होंने अपनी सभी टिप्पणियों को उन पत्रों में अंकित किया जिन्हें उन्होंने ध्यान से रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन को भेजा था। अपने एक पत्र में, उन्होंने सबसे छोटे जीवित प्राणियों की खोज की घोषणा की - एनिमलक्यूल्स, जैसा कि लीउवेनहोएक ने उन्हें बुलाया था। यह पता चला कि वे हर जगह मौजूद हैं - पृथ्वी, पौधों, जानवरों के शरीर में। इस घटना ने विज्ञान में क्रांति ला दी - सूक्ष्मजीवों की खोज की गई।

एंथोनी वैन लीउवेनहोएक

1698 में, एंथोनी वैन लीउवेनहोएक रूसी सम्राट पीटर I से मिले और उन्हें अपना माइक्रोस्कोप और जानवर दिखाया। सम्राट को हर चीज में इतनी दिलचस्पी थी कि उसने देखा और डच वैज्ञानिक ने उसे क्या समझाया कि उसने रूस के लिए डच स्वामी से सूक्ष्मदर्शी खरीदे। उन्हें सेंट पीटर्सबर्ग में कुन्स्तकमेरा में देखा जा सकता है।

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी

लेंस के साथ इमेजिंग के सिद्धांत को ज्यामितीय या भौतिक प्रकाशिकी के संदर्भ में प्रस्तुत किया जा सकता है। ज्यामितीय प्रकाशिकीध्यान केंद्रित करने और विचलन को अच्छी तरह से समझाता है, लेकिन यह समझने के लिए कि छवि बिल्कुल स्पष्ट क्यों नहीं है और इसके विपरीत कैसे प्राप्त किया जाता है, भौतिक प्रकाशिकी को शामिल करना आवश्यक है। ज्यामितीय प्रकाशिकी में, ध्यान में रखने के लिए दो नियम हैं: 1) प्रकाश एक सीधी रेखा में यात्रा करता है और 2) एक किरण दो पारदर्शी मीडिया के बीच इंटरफेस पर एक सीधी रेखा (अपवर्तन) से विचलित होती है।

लेंस

माइक्रोस्कोप के उद्देश्यों को आमतौर पर NA आवर्धन के लिए सावधानीपूर्वक मानकीकृत किया जाता है। आम तौर पर, फोकल लंबाई घटने के साथ NA बढ़ता है, क्योंकि घटते लेंस व्यास के साथ आवर्धन बढ़ता है।

ऐपिस

आईपीसऐपिस का मुख्य कार्य छवि को लेंस से आंख तक पहुंचाना है। ऐपिस की विभिन्न प्रणालियां हैं: रैम्सडेन, हाइजेन्स, केलनर और क्षतिपूर्ति। पहले तीन प्रकार विनिमेय हैं और केवल ग्रिड, पॉइंटर्स और संदर्भ के अन्य बिंदुओं को लागू करने के तरीके में भिन्न हैं। क्षतिपूर्ति करने वाली ऐपिस को रंगीन विपथन को ठीक करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

माइक्रोस्कोप समायोजन

माइक्रोस्कोप को काम के लिए तैयार करने के लिए, निम्नलिखित समायोजन करना आवश्यक है: 1) प्रकाश स्रोत और उसके सभी घटकों को डिवाइस के ऑप्टिकल अक्ष के साथ केंद्रित होना चाहिए; 2) लेंस पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता है; और 3) प्रकाश व्यवस्था को समायोजित करने की आवश्यकता है। अधिकांश पारंपरिक (मानक) सूक्ष्मदर्शी में, कंडेनसर, उद्देश्य और ऐपिस समाक्षीय होते हैं, इसलिए केवल प्रकाश स्रोत को केंद्रित करने की आवश्यकता होती है। यह माइक्रोस्कोप स्लाइड पर ध्यान केंद्रित करके, ऐपिस को हटाकर, और प्रकाश स्रोत को समायोजन पेंच के साथ तब तक ले जाकर प्राप्त किया जाता है जब तक कि प्रकाश (जब ट्यूब के माध्यम से देखा जाता है) उद्देश्य के केंद्र में न हो। यदि इंस्टॉलेशन भी कंडेनसर पर केंद्रित है, तो कंडेनसर को पहले हटा दिया जाता है, प्रकाश स्रोत ऊपर वर्णित के रूप में केंद्रित होता है, फिर कंडेनसर को जगह में रखा जाता है और एडजस्टिंग स्क्रू का उपयोग करके प्रकाश स्रोत पर केंद्रित होता है। कंडेनसर तब महत्वपूर्ण रोशनी के लिए वस्तु पर केंद्रित होता है। बिखरी हुई और परावर्तित प्रकाश के प्रभाव से बचने के लिए, फ़ील्ड स्टॉप को कम किया जाना चाहिए ताकि केवल वस्तु प्रकाशित हो। यदि रोशनी की तीव्रता आरामदायक अवलोकन में हस्तक्षेप करती है, तो इसे कम किया जा सकता है। तीव्रता को कम करने के लिए, किसी भी स्थिति में एपर्चर को नहीं बदला जाना चाहिए, इसके लिए, तटस्थ घने फिल्टर या तो प्रकाश स्रोत के सामने पेश किए जाते हैं, या स्रोत को आपूर्ति की गई वोल्टेज कम हो जाती है।

अंतर

किसी वस्तु को दिखाई देने के लिए, उसकी छवि आसपास की पृष्ठभूमि से तीव्रता में भिन्न होनी चाहिए। वस्तु और पृष्ठभूमि की तीव्रता में अंतर को कहा जाता है अंतर।दुर्भाग्य से, अधिकांश जैविक नमूने (कोशिकाएं और उनके घटक) पारदर्शी होते हैं, यानी उनका कंट्रास्ट शून्य के करीब होता है। अतीत में, इस समस्या को हल करने के लिए, कोशिकाओं के कुछ घटकों के साथ प्रतिक्रिया करने वाले रंगीन पदार्थों को जोड़कर नमूनों को दाग दिया गया था।

सूक्ष्म तैयारी की तैयारी

नमूनों का टुकड़ा करना एक नियम के रूप में, सामग्री के टुकड़ों की मोटाई इतनी बड़ी होती है कि सूक्ष्मदर्शी से जांच के लिए उनमें से पर्याप्त प्रकाश नहीं निकल पाता है। आमतौर पर अध्ययन के तहत सामग्री की एक बहुत पतली परत को काटना आवश्यक है, अर्थात। अनुभाग तैयार करने के लिए। सेक्शन को रेजर या माइक्रोटोम से बनाया जा सकता है। हाथ के कट एक तेज रेजर से तैयार किए जाते हैं। पारंपरिक माइक्रोस्कोप पर काम करने के लिए, सेक्शन 8-12 माइक्रोन मोटे होने चाहिए। कपड़ा बड़बेरी कोर के दो टुकड़ों के बीच तय किया गया है। रेज़र को उस तरल से सिक्त किया जाता है जिसमें कपड़ा रखा गया था; कट बड़बेरी और कपड़े के माध्यम से बनाया गया है, जिसमें रेजर क्षैतिज रूप से रखा गया है और इसे धीमी गति से स्लाइडिंग गति के साथ आपकी ओर ले जाता है, एक कोण पर थोड़ा निर्देशित किया जाता है। जल्दी से कई कटौती करने के बाद, आपको विशिष्ट ऊतक वर्गों वाले सबसे पतले को चुनना चाहिए। एक विशेष माध्यम में डूबे हुए ऊतक से एक खंड को एक माइक्रोटोम पर बनाया जा सकता है। एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के लिए, एक विशेष स्टील चाकू का उपयोग करके पैराफिन-एम्बेडेड ऊतक से कई माइक्रोमीटर मोटे वर्गों को बनाया जा सकता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए अल्ट्राटोम पर बेहद पतले खंड (20-100 एनएम) बनाए जाते हैं। इस मामले में, एक हीरे या कांच के चाकू की जरूरत है। माध्यम में सामग्री डाले बिना प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के लिए अनुभाग तैयार किए जा सकते हैं; इसके लिए फ्रीजिंग माइक्रोटोम का उपयोग किया जाता है। जमे हुए खंड की तैयारी के दौरान, नमूना जमे हुए ठोस अवस्था में रखा जाता है।

माइक्रोस्कोप के तहत प्रोटोजोआ

आप वर्ष के किसी भी समय माइक्रोस्कोप के तहत देखने के क्षेत्र में कई प्रोटोजोआ को अपनी आंखों से देख सकते हैं। अवलोकन के लिए जीवित प्रोटोजोआ रखने के लिए, पहले से एक पोषक माध्यम तैयार करना आवश्यक है जिसमें वे लंबे समय तक विकसित हो सकें। ऐसा करने के लिए, 2-3 ग्लास जार में कटी हुई पत्तियों या घास की धूल की एक परत (2 सेमी मोटी) रखी जाती है, और ऊपर (13 जार) बारिश या नल का पानी डाला जाता है। बैंकों को कांच से ढक दिया जाता है और सीधे धूप से छायांकित करके खिड़की पर रखा जाता है। 3-4 दिनों के बाद, उन्हें एक स्थिर जलाशय (तालाब, खाई) से लिया गया पानी डाला जाता है, जिसके तल पर सड़ती हुई वनस्पति (घास, पत्ते, शाखाएँ) होती हैं। पानी के साथ आप नीचे से कुछ गाद भी निकाल लें। कुछ दिनों के बाद, जहाजों में एक धातु की चमक की एक फिल्म दिखाई देगी। एक माइक्रोस्कोप के तहत पानी की बूंदों को देखकर, आप देख सकते हैं कि डिब्बे से पानी में किस प्रकार के प्रोटोजोआ समृद्ध हैं। इस प्रजनन के साथ, प्रोटोजोआ सबसे पहले दिखाई देते हैं विभिन्न प्रकारछोटे सिलिअट्स, फिर एक सलि का जन्तुऔर, अंत में (15 दिनों के बाद), सिलिअट्स-जूते।

रक्त परीक्षण

सूक्ष्मदर्शी लंबे समय से कई क्षेत्रों में मनुष्य के लिए एक अनिवार्य सहायक रहा है। डिवाइस के लेंस में आप वह देख सकते हैं जो नंगी आंखों से दिखाई नहीं दे रहा है। शोध के लिए एक दिलचस्प वस्तु रक्त है। एक माइक्रोस्कोप के तहत, आप मानव रक्त की संरचना के मुख्य तत्वों को देख सकते हैं: प्लाज्मा और गठित तत्व।

पहली बार मानव रक्त की संरचना का अध्ययन इतालवी डॉक्टर मार्सेलो माल्पीघी ने किया था। उन्होंने प्लाज्मा में तैरने वाले आकार के तत्वों को वसा ग्लोब्यूल्स के लिए गलत समझा। रक्त कोशिकाओं को एक से अधिक बार या तो गुब्बारे या जानवर कहा गया है, उन्हें बुद्धिमान प्राणी समझने के लिए। "रक्त कोशिकाओं" या "रक्त गेंदों" शब्द को एंथनी लीउवेनहोक द्वारा वैज्ञानिक उपयोग में पेश किया गया था। माइक्रोस्कोप के तहत रक्त मानव शरीर की स्थिति का एक प्रकार का दर्पण है।