Lencse 1590 körüli kézművesek: a mikroszkóp feltalálása
Minden jelentős tudományterületnek hasznot húzott a mikroszkóp valamilyen formájának használata, egy találmány, amely a 16. század végére nyúlik vissza, és egy szerény holland szemüveggyártó nevű Zacharias Janssen. Míg a képminőség és a nagyítás rendkívül durva a modern változatokhoz képest, a Janssen mikroszkóp ennek ellenére alapvető előrelépést jelentett a tudományos műszerekben.
Janssen egy Hans Janssen nevű szemüvegkészítő fia volt, Hollandia Middleburgban, és Míg Zacharias nevéhez fűződik az összetett mikroszkóp feltalálása, a legtöbb történész feltételezi, hogy az apjának biztosan létfontosságú szerepet kellett játszania, mivel Zacharias még az 1590-es években tizenéves volt. Abban az időben a szemüveget széles körben kezdték használni a lakosság körében, nagy figyelmet fordítva az optikára és a lencsékre. Valójában egyes történészek mind a Janssenéknek, mind a holland szemüveggyártónak, Hans Lippersheynek tulajdonítják a mikroszkóp egyidejű, bár független találmányát.
Zacharias Janssen
A történészek a találmányt az 1590-es évek elejére tehetik, köszönhetően William Boreel holland diplomatának, a Janssens régóta élő családtagjának, aki levelet írt a francia király az 1650-es években részletezi a mikroszkóp eredetét. Leírt egy eszközt, amely függőlegesen emelkedett egy majdnem két és fél méter hosszú sárgaréz állványról. A főcső egy-két hüvelyk átmérőjű volt, tövében ébenkorong volt, egyik végén homorú lencsével, másik oldalán domború lencsével; a lencsék kombinációja lehetővé tette a készülék számára, hogy fényt hajlítson és képeket nagyítson az eredeti példány méretének három-kilencszereséhez képest.
A Janssen mikroszkópok korai modellje nem maradt fenn, de egy Middleburg-i múzeumnak van egy mikroszkópja. 1595, Janssen nevet visel. A kialakítás némileg eltér, három csőből áll, amelyek közül kettő húzócső, amely becsúszhat a harmadikba, amely külső burkolatként működik. A mikroszkóp kézi kézben tartható, és a húzócső be- vagy kihúzásával fókuszálható, miközben megfigyeli a mintát, és maximálisan meghosszabbítva képes a képek eredeti méretének tízszeresére nagyítani.
A Janssen találmánya szerint több mint fél évszázad telt el, mire a műszer széles körben elterjedt a tudósok körében. Henry Power yorkshire-i tudós elsőként tette közzé a mikroszkóppal végzett megfigyeléseket, és 1661-ben Marcello Malphigi mikroszkóp segítségével klinikai bizonyítékokat szolgáltatott Harvey vérkeringési elméletének alátámasztására, amikor felfedezte a kapilla ereket a béka tüdejében .
Robert Hooke, a Micrographia szerzője az elsők között hajtott végre jelentős fejlesztéseket az alapterven, bár a hangszerek tényleges megépítéséhez Christopher Cock londoni hangszergyártóra támaszkodott. Hooke mikroszkópjának közös vonásai voltak a korai távcsövekkel. : szemkagyló a szem és a szemlencse helyes távolságának megőrzéséhez, külön húzócsövek a fókuszáláshoz, valamint egy gömb- és foglalatcsatlakozás a test hajlásához. Az optikához Hooke egy két konvex objektívlencsét használt az orrba, okulárlencsével és cső- vagy terepi lencsével kombinálva. Sajnos a kombináció miatt a lencsék jelentős kromatikus és gömbös aberrációtól szenvedtek, ami nagyon rossz képeket eredményezett. Megpróbálta kijavítani az aberrációkat egy kis membrán elhelyezésével az optikai útba, hogy csökkentse a perifériás fénysugarakat és élesítse a képet, de ez csak nagyon sötét mintákat eredményezett. Tehát egy olajlámpából származó fényt átengedett egy vízzel töltött üvegen keresztül, hogy szétszórja a fényt és megvilágítsa a példányait. De a képek homályosak maradtak.
Egy további holland tudós, Anton van Leeuwenhoek feladata volt, hogy további fejlesztéseket hajtson végre. Van Leeuwenhoek néha a mikroszkóp találmányának tulajdonítható. Nem ő volt a feltaláló, de a Micrographia nagy csodálója volt, és hangszerei korának legjobbjai voltak a nagyítás szempontjából: nagyító erejét egészen 270-szer nagyobb, mint a minta tényleges mérete, egyetlen lencsével. Mikroszkópjaival leírta a fogkaparásból kinyert baktériumokat, és a tó vizében talált protozoonákat tanulmányozta.
A 18. század hajnalára a brit műszertervezők bemutatták az Edmund által kitalált állványmikroszkóp továbbfejlesztett változatait. Culpeper. További javítások voltak a fejlett fókuszmechanizmusok, bár az objektív kialakítása továbbra is durva maradt, és a legtöbb műszert továbbra is homályos képek és optikai aberrációk sújtották. A 19. század első felében drámai fejlesztések történtek az optikában, köszönhetően a fejlett üvegkészítményeknek és az akromatikus objektívlencsék fejlesztésének.Ez utóbbi jelentősen csökkentette a lencse gömbös aberrációját, így színtorzulásoktól mentes lett.
A 20. század olyan eszközöket vezetett be, amelyek lehetővé tették a kép fókuszban maradását, amikor a mikroszkóp megváltoztatta a nagyítást. A nagymértékben javított felbontásnak, a kontrasztnövelő technikáknak, a fluoreszkáló címkézésnek, a digitális képalkotásnak és a számtalan más újításnak köszönhetően a mikroszkópia forradalmasította az olyan különféle területeket, mint a kémia, a fizika, az anyagtudomány, a mikroelektronika és a biológia.
Ma, valós idejű fluoreszcens mikroszkóppal lehet elvégezni az élő sejteket természetes környezetükben, míg 1999-ben az Intel és a Mattel együttműködött a 100 dolláros Intel Play QX3 számítógépes mikroszkóp gyártásában (amióta megszűnt), ezzel a készüléket a fogyasztói piacra hozva. A mikroszkópos kutatás korai úttörőinek szellemében a Florida Állami Egyetem tudósai teljes kört hoztak a mezőre, fejlett műszereiket olyan hétköznapi tárgyakra fordítva, mint az egész-amerikai vágott elem, hamburgerek és krumpli, részletezve a búzamag vékony részeit, hagymaszövet, keményítőszemcsék a burgonyaszövetben és kristályosított sajtfehérjék.