mikroskop har använts i olika former i mer än 3000 år. De första mikroskopen var extremt enkla förstoringsglas gjorda av glober av vattenfyllt glas eller chips av transparent kristall. Forntida romare var kända för att använda fasta, pärlliknande glasförstorare. Kejsaren Nero (a. d.37-68) använde ofta lite skuren smaragd för att hjälpa sin dåliga syn.
de första linserna som användes i primitiva glasögon tillverkades i Europa och Kina i slutet av trettonde århundradet., Vid den här tiden insåg lenscrafters att det mest klara glaset eller kristallen kunde slipas i en viss form (i allmänhet med kanterna tunnare än mitten) för att producera en förstoringseffekt. Alla dessa enlinsförstorare kallas enkla mikroskop.
Van Leeuwenhoeks linser
fram till sekelskiftet kunde de flesta enkla mikroskop ge en förstoring av 10 effekt (förstoring av ett prov till tio gånger dess diameter). Om den här gången började holländska draper och amatöroptiker Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) bygga förstoringslinser av sig själv., Men fortfarande förlita sig på enstaka linser, Leeuwenhoek oöverträffad slipning skicklighet producerade mikroskop med mycket hög effekt, med förstoringar som sträcker sig till 500 effekt.
För att uppnå sådana resultat tillverkade Leeuwenhoek extremt små linser, några så små som huvudet på en stift. På grund av den mycket korta brännvidd av dessa linser (brännvidd är avståndet av fokus från objektet till linsen), mikroskopet måste hållas endast en bråkdel av en tum bort från både den observerade prov och observatörens öga., Genom sin minut linser Leeuwenhoek observerade små ”animalcules” (vad vi nu vet som bakterier och protozoer) för första gången. Hans resultat gav honom internationellt erkännande, och de enkla mikroskop han designade är fortfarande bland de bäst utformade.
flera linser förbättrar förstoringen
begränsningarna av enlinsförstoraren var uppenbara för forskare. De arbetade för att utveckla ett praktiskt system för att öka mikroskopförstoringen. Nästa genombrott i mikroskopi var uppfinningen av föreningsmikroskopet., Även om ursprunget till denna enhet och identiteten hos dess uppfinnare är föremål för en viss debatt, har kredit för uppfinningen av det sammansatta mikroskopet i allmänhet givits till nederländska optiker Zacharias Janssen (1580-circa 1638). Runt 1590 Janssen enligt uppgift snubblat på en idé för en multipel-lins mikroskop design, som han sedan konstruerade. Även om han bekräftade sin förmåga, finns det ingen rekord av Janssen som faktiskt använder sin uppfinning. Man tror nu att Janssens son fabricerade historien.,
under tiden hävdade den holländska forskaren Cornelius Drebbel att han hade konstruerat det första föreningsmikroskopet 1619. Astronomen Galileo (1564-1642) rapporterade också med ett tvålinsmikroskop för att undersöka och beskriva en insekts öga.
oavsett dess uppfinnare är utformningen av det ursprungliga föreningsmikroskopet mycket lik de som används idag. Två eller flera linser är inrymda i ett långt rör. Individuellt är ingen av linserna särskilt kraftfulla., Bilden som produceras av den första linsen förstoras ytterligare av den andra (och den tredje och fjärde, i ett multipla linssystem), vilket i slutändan ger en kraftigt förstorad bildbild. Dessutom tillåter flera linser en mycket längre brännvidd. Detta gör det möjligt att placera både preparatet och det synliga ögat på ett större avstånd från linserna.
den första forskaren att ytterligare förbättra den sammansatta designen var engelsmannen Robert Hooke. Hooke var den första forskaren att använda ett mikroskop för att observera plantans struktur., Han fann dem att bestå av små muromgärdade ”kamrar” som han kallade celler.
Zeiss och Abbe
efter Hooke inträffade liten framsteg i mikroskopi tills den tyska tillverkaren av optiskt glas Carl Zeiss (1816-1888) och den tyska fysikern Ernst Abbe (1840-1905) i mitten av 1800-talet. Abbe, allmänt erkänd som den första optiska ingenjören, tog över designuppgifter vid Zeiss optiska verk 1876. De vetenskapliga instrument som följde av Zeiss och Abbes samarbete satte nya standarder för optisk utrustning., Bland deras uppfinningar var linser som korrigerade oskärpa och färgavvikelser (defekter eller brister).
elektronmikroskop förstorar atomer
vid det tjugonde århundradet hade den väsentliga utformningen och formen av föreningsmikroskopet utvecklats till samma form som vi känner till idag. Mikroskop som används i skolor och små laboratorier kan uppnå förstoring på upp till 400 effekt. Mer avancerade Mikroskop som används i forskningslaboratorier kan förstora ett prov till nästan 1000 effekt., Dessa forskningsmikroskop har ofta binokulära okular, som är beroende av en serie prismor för att dela upp bilden så att den kan ses med båda ögonen. Även trinokulära mikroskop har utformats, vilket skapar en tredje bild för en kamera att visa.
den praktiska gränsen för alla sammansatta mikroskop är 2,500 effekt. Under det tjugonde århundradet denna begränsade förstoringsförmåga frustrerade forskare som var angelägna om att se världen på submikroskopiska och subatomiska nivåer., 1931 byggde den tyska forskaren Ernst Ruska (1906-1988) elektronmikroskopet, vilket möjliggjorde sådana undersökningar.
utformad ungefär som ett sammansatt mikroskop, använder elektronmikroskopet en stråle av elektroner fokuserade genom magnetiska linser. Eftersom elektroner har mycket mindre våglängder än synligt ljus kan elektronmikroskopet ge mycket högre förstoring än ljusbaserade instrument. Genom elektronmikroskop såg forskare först DNA-strängar., Sedan ruskas uppfinning har instrument som scanning tunnelmikroskop och fältjonmikroskopet utvecklats.Dessa enheter kan observera aktiviteter och strukturer hos enskilda atomer.