JEDNODUCHÝ MIKROSKOP: HISTORIE, SOUČÁSTI, FUNKCE, VÝHODY - CHEMIE - 2025

Jednoduchý mikroskop je optický přístroj, který používá jedinou čočku pro zvětšení obrazu. Proto je jeho schopnost zvětšit velikost objektů relativně nízká (10x). Příkladem tohoto nástroje je zvětšovací sklo.

To znamená, že velikost obrázků objektů je 10krát větší než samotné objekty. K vyřešení tohoto problému použil člověk dvě čočky pro konstrukci složených mikroskopů s větší zvětšením pro zobrazení objektů.

Loupy jsou jednoduché mikroskopy. Zdroj: Pixabay.

Jednoduchý mikroskop měl v prvních 12 stoletích naší éry malý vývoj a aplikace. Ale od 12. století se s příchodem brýlí nebo brýlí dokázalo stát univerzálním prvkem, který by mohl člověk použít při mnoha činnostech.

K čemu se používá jednoduchý mikroskop?

Tento nástroj se používá ve formě brýlí pro korekci zrakových vad, jako je krátkozrakost a hyperopie. Používají se také klenotníci a hodináři k plnění jejich práce.

Zatímco klenotníci používají tento mikroskop ke zvýšení dokonalosti drahokamů, dermatologové ho používají ke zkoumání zdraví kůže. Naturisté a biologové to využívají ke studiu sladkých vod, půd, semen, květů, listů, hmyzu atd.

Vynikající fakt v mikroskopii je vytvoření Leeuwenhoeka (1673) jednoduchého mikroskopu s vysokou zvětšením (275 x), který mu umožnil mikroskopické pozorování různých typů buněk.

Leeuwenhoek také dokázal pozorovat první mikroskopické živé věci, jako jsou protozoa a bakterie. Podobně Robert Brown s použitím jednoduchého mikroskopu dokázal identifikovat buněčné jádro.

Dějiny

První čočky

Nejstarší známou čočkou je Nimrudova čočka, postavená v Asyrské říši, kolem roku 750 př. Nl.

První písemná zmínka o zvětšovacích čočkách se objevuje v Aristophanesově komedii nazvané „Mraky“ vystavené v roce 65 nl. Ve stejném roce odhaluje filozof Seneca vlastnosti čoček ve své encyklopedii „Přírodní otázky“.

Římané v 1. století našeho letopočtu stavěli sklo, které bylo silnější ve středu a tenčí na okraji. Při pohledu přes brýle (čočky) si všimli, že objekty vypadají větší.

Slovo „čočka“ pochází z latinského slova „čočka“ v důsledku podobnosti tvaru mezi čočkou a zrnem. Čočky byly málo užitečné až do konce 13. století, kdy byly použity ve velkém počtu pro výrobu brýlí. Jedná se o jednoduché mikroskopy známé jako zvětšovací skla.

První složený mikroskop

V roce 1590 byl postaven první složený mikroskop připisovaný výrobci brýlí Hansovi Lippershey a Zacariasovi Janssenovi a Hansovi Janssenovi, kteří pracovali na cirkusových představeních. Další autoři identifikují Cornelis Drebbel (1619) jako vynálezce složeného mikroskopu.

Hans Lippershey. Zdroj: Jacob van Meurs, přes Wikimedia Commons.

Složený mikroskop se skládal z oční čočky a objektivu, umístěného do trubice ze dřeva. Výkres vytvořený v Nizozemsku v roce 1631 jasně ukazuje, že mikroskopem vynalezeným výše uvedenými autory byl složený mikroskop.

Robert Hook publikoval v roce 1665 knihu Micrographia, kde odhalil pozorování vytvořená složeným mikroskopem, který vytvořil sám. Hook provedl pozorování zátek a zaznamenal přítomnost struktur podobných těm, které byly nalezeny v plástve, které nazýval buňkami.

Galileo Galilei (1610) objevil, jak prostřednictvím svého dalekohledu může pozorovat malé předměty. Postavil složený mikroskop na základě toho, který postavil Drebbel, a dokázal k němu připojit zaostřovací mechanismus.

Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) dosáhl pomocí leštění skla výrobu čoček malé velikosti a velkého zakřivení, takže je lze považovat za sférické čočky. Čočky používané Leeuwenhoekem v jeho jednoduchém mikroskopu měly zvětšení až 270x.

Leeuwenhoekův mikroskop

V Leeuwenhoekově jednoduchém mikroskopu byla čočka vložena do dvou otvorů v destičkách, které sloužily jako podpora. Vzorek, který má být pozorován, byl umístěn pomocí jehel manipulovaných šroubem.

Leeuwenhoek pomocí svého jednoduchého mikroskopu dokázal pozorovat krvinky, spermie a bakterie; první mikroskopické organismy, které bylo možno pozorovat. Tato skutečnost vedla k tomu, že se Leeuwenhoek jmenoval „Otec mikroskopie“.

Leeeuwenhoekův mikroskop mohl ukazovat detaily až na 0,7 µm, což mu umožnilo studovat sladkovodní mikroorganismy. Zatímco obyčejné čočky na obyčejných mikroskopech mohou představovat podrobné obrázky, barvy mohou být nepřesné.

To je vysvětleno existencí chromatické aberace, která ukazuje, že různé vlnové délky (barvy) mají různé ohnisky. Chester Moor Hall zjistil, že správná kombinace konvexní čočky a konkávní čočky může do jisté míry korigovat chromatickou aberaci.

V první polovině 19. století Robert Brown pomocí jednoduchého mikroskopu dokázal objevit buněčné jádro i náhodný pohyb částic, které byly pojmenovány na jeho počest Brownianova hnutí. Brown ve svých pozorováních použil mikroskopy postavené Robertem Bancksem.

Části

Virtuální obraz vytvořený jednoduchou mikroskopickou čočkou je větší než skutečný objekt

Jednoduchý mikroskop se skládá pouze z jedné konvergující čočky známé jako zvětšovací sklo. Čočka může být orámována v držáku, který je v případě brýlí známý jako rám čočky.

Leeuwenhoek navrhl držák pro jeho čočku sestávající ze dvou listů. Vědec dále navrhl mechanismus pro umístění vzorku, který má být pozorován.

Funkce

Jednoduchý mikroskop (zvětšovací sklo) plní řadu funkcí nebo aplikací v různých oblastech lidské činnosti.

Numismatika a filatelie

Lupy se používají k pozorování vlastností a stavu mincí a stavu zachování poštovních známek. Nejsou používány pouze k ověřování jejich kvality, ale také k detekci jakékoli anomálie při výrobě známky, která se projevuje zvýšením její hodnoty.

biologie

Lupy se používají k pozorování charakteristik druhů hmyzu, pavoukovců, rostlin atd., Které umožňují jejich identifikaci a třídění. V genetických křížích mouchy Drosophila melanogaster se zvětšovací sklo používá k identifikaci použitých fenotypů.

Lék

Oftalmologové používají různé typy čoček k nápravě defektů zraku u pacientů: krátkozrakost je korigována bikonkávními čočkami; hyperopie s bikonvexními čočkami a astigmatismus s válcovými čočkami.

Dermatologové používají lupy ke studiu abnormalit na kůži pacienta; například tvar krtků, přítomnost abnormalit vlasové pokožky atd.

Šperky

Drahé kameny musí být podrobeny řezbářskému procesu, který zvyšuje jejich dokonalost a hodnotu; jsou jasnější. Lupa se používá v této činnosti a v některých souvisejících s ošetřením drahých kamenů.

Malování

Odborníci v oboru malování používají lupu ke stanovení stavu obrazů. Kromě toho jim pomáhá určit, zda dílo patří určitému malíři, na základě linií použitých v jejich obrazech, použité technice a typu použitých pigmentů a barev.

Hodinářství

Hodináři používají lupu pro zobrazení stavu částí hodinek, které je třeba opravit a vyměnit, protože tyto části jsou malé velikosti a nelze je pro manipulaci pouhým okem prohlížet.

Výhoda

za prvé

Výroba jednoduchého mikroskopu je levnější než výroba komplikovanějších mikroskopů.

Druhý

Jednoduchý mikroskop může být použit v terénních pracích, jako je detekce prvoků ve sladké vodě nebo studium morfologických charakteristik půdy.

Třetí

Jednoduchý mikroskop je velmi univerzální a plní mnoho funkcí. Vidíme tedy jeho použití v brýlích nebo brýlích, které umožňují čtení novin a knih.

Čtvrťák

Chromatické a sférické aberace v jednoduchých mikroskopech byly menší než ty, které existovaly v prvních složených mikroskopech; před správným provozem objektivu a okuláru bylo dosaženo odstranění aberací. Na druhé straně, jednoduché mikroskopy mají vyšší jas.

Pátý

Použití skleněných mikrosfér přítomných v reflexních barvách umožnilo konstrukci jednoduchých mikroskopů, které mají zvětšení větší než 400 x. To umožnilo pozorování erytrocytů a leukocytů v lidské krvi s hematoxylin-eosinovým barvením.

Fotografie pozorování pomocí jednoduchého mikroskopu s mikrokuličkami a moderního mikroskopu z krevních buněk naznačují, že rozlišení obou mikroskopů není příliš rozdílné.

Nevýhody

za prvé

Jednoduché mikroskopy mají malou schopnost zvětšit velikost obrazů objektů ve srovnání se složenými mikroskopy kvůli jejich ohniskové délce. Avšak Leeuwenhoekovi se podařilo vyrobit malé, téměř sférické čočky schopné zvětšení 275x.

Druhý

Jednoduché mikroskopy často vykazují chromatické a sférické aberace.

Reference

1. Alejandro del Mazo Vivar. (26. prosince 2018). Jednoduchý mikroskop - mnohem víc než jen zvětšovací sklo. Cadiz University. Obnoveno z: redalyc.org
2. Encyclopædia Britannica. (2020). Historie optických mikroskopů. Obnoveno z: britannica.com
3. Svět mikroskopů. (2020). Historie mikroskopů: Kdo vynalezl mikroskop? Obnoveno z: microscopeworld.com
4. Wikipedia. (2020). Mikroskop. Obnoveno z: en.wikipedia.org
5. Svět mikroskopů. (2020). Jednoduchý mikroskop. Obnoveno z: mundomicroscopio.com
6. Sagar Aryal. (06.10.2018). Jednoduchý mikroskop: Princip, instrumentace a aplikace. Obnoveno z: microbenotes.com