Obiectiv Crafters Circa 1590: Invenția microscopului
Fiecare domeniu major al științei a beneficiat de utilizarea unei forme de microscop, o invenție care datează de la sfârșitul secolului al XVI-lea și un modest producător de ochelari olandez. numit Zacharias Janssen. Deși extrem de dur în ceea ce privește calitatea și mărirea imaginii în comparație cu versiunile moderne, microscopul Janssen a fost totuși un progres fundamental în instrumentarea științifică.
Janssen a fost fiul unui producător de ochelari pe nume Hans Janssen, în Middleburg, Olanda și în timp ce lui Zaharia i se atribuie inventarea microscopului compus, majoritatea istoricilor presupun că tatăl său trebuie să fi jucat un rol vital, din moment ce Zaharia era încă în adolescență în anii 1590. În acel moment, ochelarii de vedere începeau să fie folosiți pe scară largă în rândul populației, concentrând o mare atenție asupra opticii și a lentilelor. De fapt, unii istorici îi cred pe Janssens și pe un coleg olandez, Hans Lippershey, cu inventarea simultană, deși independentă, a microscopului.
Zacharias Janssen
Istoricii sunt capabili să dateze invenția la începutul anilor 1590 datorită diplomatului olandez William Boreel, un prieten de familie de lungă durată al lui Janssens, care a scris o scrisoare către regele francez din anii 1650 care detaliază originile microscopului. El a descris un dispozitiv care se ridica vertical dintr-un trepied de alamă lung de aproape 2 metri și jumătate. Tubul principal avea un diametru de un centimetru sau doi și conținea un disc de abanos la baza acestuia, cu o lentilă concavă la un capăt și o lentilă convexă la celălalt; combinația de lentile a permis instrumentului să îndoaie lumina și să mărească imaginile între trei și nouă ori dimensiunea specimenului original.
Niciun model timpuriu de microscop Janssen nu a supraviețuit, dar un muzeu din Middleburg are un microscop datat din 1595, purtând numele Janssen. Designul este oarecum diferit, constând din trei tuburi, dintre care două sunt tuburi de tragere care pot aluneca în al treilea, care acționează ca o carcasă exterioară. Microscopul este portabil și poate fi focalizat prin glisarea tubului de tragere înăuntru sau în afară în timp ce observați eșantionul și este capabil să mărească imaginile de până la zece ori dimensiunea originală atunci când este extins la maxim.
La fel de ingenios ca invenția Janssen ar fi fost, ar fi mai mult de o jumătate de secol înainte ca instrumentul să găsească o utilizare pe scară largă în rândul oamenilor de știință. Omul de știință din Yorkshire, Henry Power, a fost primul care a publicat observațiile făcute cu microscopul, iar în 1661 Marcello Malphigi a folosit un microscop pentru a furniza dovezi care să susțină teoria circulației sângelui a lui Harvey când a descoperit vasele capilare din plămânii unei broaște. .
Robert Hooke, autorul Micrografiei, a fost printre primii care au îmbunătățit semnificativ designul de bază, deși s-a bazat pe producătorul de instrumente londonez Christopher Cock pentru a construi instrumentele. Microscopul lui Hooke a împărtășit caracteristici comune cu primele telescoape. : o oculară pentru a menține distanța corectă între ochi și ocular, tuburi separate pentru focalizare și o articulație cu bilă și soclu pentru înclinarea corpului. Pentru optică, Hooke a folosit un obiectiv obiectiv bi-convex plasat în bot, combinat cu un obiectiv ocular și un tub sau un obiectiv de câmp. Din păcate, combinația a făcut ca lentilele să sufere de aberații cromatice și sferice semnificative, producând imagini foarte slabe. El a încercat să corecteze aberațiile prin plasarea unei diafragme mici în calea optică pentru a reduce razele de lumină periferice și a clarifica imaginea, dar acest lucru a dus doar la probe foarte întunecate. Așa că a trecut lumina generată de o lampă cu ulei printr-un pahar umplut cu apă pentru a difuza lumina și a-și lumina exemplarele. Dar imaginile au rămas neclare.
A revenit unui om de știință olandez, Anton van Leeuwenhoek, să aducă îmbunătățiri suplimentare. Van Leeuwenhoek este uneori popular creditat cu invenția microscopului. El nu a fost inventatorul, dar a fost un mare admirator al Micrografiei, iar instrumentele sale au fost cele mai bune din epoca sa în ceea ce privește mărirea: a obținut puterea de mărire până la De 270 de ori mai mare decât dimensiunea reală a probei, folosind un singur obiectiv. El și-a folosit microscopul pentru a descrie bacteriile recoltate din zgârieturile dinților și pentru a studia protozoarele găsite în apa iazului.
Până în zorii secolului al XVIII-lea, designerii britanici de instrumente au introdus versiuni îmbunătățite ale microscopului trepied inventat de Edmund Culpeper. Alte îmbunătățiri au inclus mecanisme avansate de focalizare, deși designul obiectivului a rămas dur și majoritatea instrumentelor au continuat să fie afectate de imagini neclare și aberații optice. În prima jumătate a secolului al XIX-lea, s-au făcut îmbunătățiri dramatice în optică, datorită formulărilor avansate de sticlă și dezvoltării lentilelor obiective acromatice.Acesta din urmă a redus semnificativ aberația sferică a obiectivului, făcându-l liber de distorsiuni de culoare.
Secolul al XX-lea a adus introducerea instrumentelor care permit imaginii să rămână focalizată atunci când microscopistul a schimbat mărirea. Datorită rezoluției mult îmbunătățite, tehnicilor de îmbunătățire a contrastului, etichetării fluorescente, imaginii digitale și nenumărate alte inovații, microscopia a revoluționat domenii atât de diverse precum chimia, fizica, știința materialelor, microelectronica și biologia.
Astăzi, este posibil să se efectueze microscopie cu fluorescență în timp real a celulelor vii din mediul lor natural, în timp ce în 1999 Intel și Mattel au colaborat la producerea Microscopului de computer Intel Play QX3 de 100 USD (de când a fost întrerupt), aducând instrumentul pe piața consumatorilor. Și în spiritul pionierilor timpurii ai cercetării microscopice, oamenii de știință de la Universitatea de Stat din Florida au adus cercul complet, transformând instrumentele lor avansate în obiecte obișnuite de zi cu zi, cum ar fi produsele de bază americane, burgerii și cartofii prăjiți, detaliind secțiuni subțiri de miez de grâu, țesut de ceapă, granule de amidon în țesut de cartof și proteine de brânză cristalizate.