Struktura povećala. Istorija otkrića uređaja za uvećanje. Uređaj uređaja za uvećanje

slajd 2

Glavni sadržaj lekcije

• Lupa, mikroskop.
• Struktura mikroskopa.
• Rad sa mikroskopom.

Pogledajte sve slajdove

5. razred srednja škola je vrijeme kada ih prvi put upoznajemo. Na časovima djeci se govore najosnovnije stvari o njihovom uređaju i kreatorima. Da li biste željeli produbiti svoje znanje o njima? Ili možda pripremate lekciju na temu "Instrumenti za uvećanje" (5. razred)? U svakom slučaju, imamo nešto da vam kažemo.

drevna sočiva

Istorija otkrića uređaja za uvećanje počinje u dalekoj prošlosti. Do nas je došlo veliko plano-konveksno sočivo - jedno od najstarijih. Njegov prečnik je 55 mm, a žižna daljina- oko 150 mm. Rađen je od gorskog kristala 2,5 hiljade godina prije nove ere. e. Otkrio ga je 1890. G. Schliemann tokom iskopavanja Troje. Oko 600-400 godina. BC e. počeo da pravi staklena sočiva. Otkriveni su u Sargonu (ovo je Mesopotamija). U Švedskoj 1877. pronađeno je dvostruko sočivo prečnika 5 cm, konveksno s obje strane. Datira iz 500. godine nove ere. e. Možete nastaviti listu drevnih sočiva koje su istraživači dugo otkrili. Istorija otkrića povećala ima mnogo činjenica. Unatoč tome, može se samo nagađati kako su korišteni u to vrijeme.

Doprinos Rogera Bacona

Savremeni naučnici su se upoznali sa detaljnim opisom sočiva koje je napravio Roger Bacon (godine života - 1214-1294). Diplomirao je na Oksfordskom univerzitetu, a postao je poznat i kao istaknuti mislilac i naučnik. Objektivi su, prema njegovom radu, korišteni za povećanje slike. Iz prijevoda fragmenta djela proizlazi da je Bacon uspio ispravno opisati učinak objektiva koji su služili kao reverzni telefoto objektiv (govorimo o opisu jednokomponentne optičke cijevi).

Zasluga Galilea Galileja

Istorija otkrića uređaja za uvećanje nezamisliva je bez imena ovog čovjeka. Otprilike 300 godina nakon Baconove smrti, Galileo Galilei, poznati naučnik iz Italije, napravio je sličnu lulu. Nije bio trokomponentni, već dvokomponentni. Praktično "vršnjak" ovoga je mikroskop. Općenito je prihvaćeno da on svoj izgled duguje Galileju. Galileo je razdvojio teleskop i primetio da se mali objekti u ovom stanju mogu dobro uvećati. D. Viviani potvrđuje da je upravo Galileo izumio mikroskop. Vivijani je, inače, napisao biografiju ovog italijanskog naučnika.

Važan događaj za nauku bilo je otkriće instrumenata za uvećanje 1625. godine. Tada je Faber, član Rimske akademije, prvi put upotrebio izraz "mikroskop" u vezi sa izumom koji je napravio Galileo.

Ono što su stvorili Drebel i Alkmar, razvoj Torea i Hookea

Istorija otkrića mikroskopa nastavlja se radom K. Drebela i Alkmara. Ovi holandski naučnici dizajnirali su uređaj koji se sastojao od dva konveksna sočiva. Zbog toga je slika objekta koji se gledao ispod njega prikazana naopako. Ovaj složeni mikroskop, koji je imao bikonveksni ili plano-konveksni okular, kao i bikonveksni objektiv, smatra se pretečom kasnijih složenih mikroskopa (jedan od njih je prikazan na fotografiji ispod).

Italijan Tore oko 1660. godine napravio je sferna povećala od smrznutih kapljica stakla. Istorija otkrića mikroskopa je nezamisliva bez ovog imena, jer su povećala koju su stvorili Italijani omogućila povećanje predmeta hiljadu i po puta.

Govori li vam išta drugo ime - Robert Hooke? Ovaj engleski naučnik dao je veliki doprinos otkriću instrumenata za uvećanje. Robert Hooke ih je toliko poboljšao da je postao jedan od njih značajnih događaja u istoriji optike. Hookeov mikroskopski dijagram prikazan je na fotografiji ispod.

Zahvaljujući ovom izumu, Robert je 1665. godine po prvi put mogao vidjeti ćelije na dijelu plute. Tako je takva nauka kao što je biologija dobila važan tehnički alat. Uređaji za uvećanje su nastavili da poboljšavaju Leeuwenhoeka. Hajde da pričamo o njemu.

Leeuwenhoek i njegova dostignuća

Značajan doprinos istoriji razvoja instrumenata za uvećanje dao je A. V. Leeuwenhoek, Holanđanin koji je živio u gradu poput Delfta. Godine njegovog života - 1632-1723. Samostalno je dizajnirao i koristio jednostavne mikroskope u istraživanju (jedan od modela takvih uređaja predstavljen je u nastavku), sposobne za uvećanje do tri stotine puta.

Leeuwenhoek je prvi sastavio opis mikroskopskih organizama (uključujući jednoćelijske bakterije), na osnovu svojih zapažanja. 1698. godine, Petar I, ruski car, posetio je ovog poznatog istraživača. Peter je u to vrijeme bio u Holandiji i, kao što znate, zanimalo ga je sve novo. Za svoju Kunstkameru, koju je otvorio u Sankt Peterburgu, kupio je nekoliko složenih i jednostavnih mikroskopa. I mnogo kasnije, nakon otvaranja Akademije nauka, stavljeni su na raspolaganje ovoj organizaciji.

Radovi ruskih naučnika sa Akademije nauka

Lekcija "Instrumenti za uvećanje" treba da obuhvati i priču o dostignućima u optici predstavnika naše zemlje. Obećavajući ruski naučnici, čiji je rad vodio M.V. Lomonosov, počeli su koristiti mikroskope koje je kupio Petar I u biološkim istraživanjima. I kasnije su aktivno učestvovali u njihovom unapređenju.

Otkriće instrumenata za uvećanje nastavljeno je 1747. Tada je L. Euler, član Akademije nauka u Sankt Peterburgu (godine života - 1707-1783), predložio korištenje akromatskog sočiva za mikroskop. Temeljni rad ovog naučnika u oblasti geometrijske optike je "Dioptrija". Sastoji se od tri toma, koji su objavljeni 1769-1771. Novi mikroskop, već akromatski, objavljen je 1802. godine, nakon što je objavljen rad Elinusa (također člana Akademije nauka u Sankt Peterburgu).

Takav mikroskop u to vrijeme smatran je savršenim do te mjere da naučnici nisu dopuštali ni pomisao da se može poboljšati. Ovo otkriće je izazvalo veliku buku u to vrijeme. Raspored Elinusovih instrumenata za uvećanje bio je sledeći. Opremljeni su sa šest sočiva, bilo je moguće glatko mijenjati uvećanje, mijenjala se udaljenost od objekta do slike. U našoj zemlji se rodila i zaživjela ideja o akromatskom mikroskopu s promjenjivim uvećanjem, važnom za nauku. Međutim, ova ideja nije zaživjela u daljnjem razvoju. Promena uvećanja instrumenta podešavanjem dužine cevi, međutim, bila je važna ideja koja je dala značajan doprinos istoriji razvoja.Danas se jedan od mikroskopa koje je stvorio Elinus može videti u Politehnički muzej Moskva, koja pripada Institutu za istoriju, prirodne nauke i tehnologiju. Fotografija ispod prikazuje instrumente za uvećanje koji datiraju iz 18. vijeka.

Dalje usavršavanje mikroskopa

J. G. Tiedemann, njemački optičar iz Štutgarta, započeo je izgradnju dva ahromatska mikroskopa početkom 19. vijeka. Univerzitet u Derptu (danas se zove Tartu) mu je dao gotovina za realizaciju posla. 1808. ovi uređaji su pušteni u prodaju.

Godine 1807, godinu dana prije razvoja akromatskih mikroskopa, Van Dale, holandski optičar, objavio je svoj rad. Predstavljao je opis dizajna akromatskog mikroskopa koji je kreirao. Zapadnoevropski istoričari smatraju da je prvi takav uređaj zadovoljavajuće kvalitete bio mikroskop koji je napravio upravo ovaj naučnik. Međutim, u svemu je bio inferiorniji od onog koji je dizajnirao Elinus. Inače, akromatski mikroskopi I. Fraunhofera, objavljeni 1811. godine, odlikovali su se još nesavršenijim dizajnom u poređenju sa mikroskopima Elinusa.

Ruski mikroskopi u 19. veku

U prvoj polovini 19. veka instrumenti za uvećanje su se već proizvodili na mnogim mestima na zemlji. U Rusiji je njihova proizvodnja počela u 18. veku, ali je splasnula početkom 19. veka. Poznato je da je oko 1820. prilično Visoka kvaliteta mikroskope je proizvela radionica optike koja se nalazi na Kazanskom univerzitetu. Međutim, u Rusiji još uvijek nije bilo brzog razvoja ove industrije, jer je tadašnja vlada smatrala da je najbolja opcija kupovina povećala u inostranstvu.

Doprinos optici Giambattista i Amici

Amici Giambattista (godine života - 1786-1863) - poznati talijanski optičar, astronom i botaničar. Mnogo godina svog života posvetio je razvoju mikroskopije. Godine 1827. sam Amici je dizajnirao i napravio akromatsko sočivo sa otvorom blende od 0,60 i dobrom korekcijom aberacije. Isti naučnik je 1844. započeo eksperimente o korištenju uranjanja vode i ulja. Zahvaljujući njima, pokrenuta je proizvodnja objektiva sa numeričkim otvorom 1,30 i potapanjem u vodu.

Abbe mikroskopi

Instrumenti za uranjanje u ulje sa otvorima od 1,50 (koji su i danas u upotrebi) predstavljeni su zahvaljujući radu Ernsta Abbea, njemačkog optičara. Izmislio je zakon sinusa, uz pomoć kojeg je eliminisana koma uočena u malim linearnim poljima. E. Abbe je nastavio da razvija teoriju formiranja slike u uređaju za uvećanje. Takođe je razjasnio pitanje ovih uređaja. Abbe je bio voditelj rada na stvaranju čitavog niza visokokvalitetnih akromatskih mikroobjektiva. Njihov brojčani otvor je dostigao 1,50. Ove uređaje je u Jeni proizvodila kompanija "K. Zeiss" (1872. godine). Ista kompanija pod vodstvom E. Abbea napravila je 8 apohromata. A 1888. godine, njegovi zaposlenici razvili su apohromat, koji je imao otvor blende od 1,60 i imao je monobromonaftalen imerziju.

Nedavni veliki napredak u optici

Ruski naučnici D. S. Rozhdestvensky i L. I. Mandelstam razvili su Ernstovu teoriju u svojim radovima. Važna zasluga Roždestvenskog bila je što je uveo koncept relativne nekoherentnosti osvetljenja. R. Richter, zaposlenik kompanije K. Zeiss, razvio je i dobio patent za poseban uređaj za rasvjetu koji se koristi u mikroskopu. Međutim, problem optimalnog omjera parametara izmjenjivih sočiva i sustava rasvjete i danas je aktuelan. Domaći mikroskopi danas nisu ni na koji način inferiorniji u pogledu tehničkih performansi i optičkih parametara u odnosu na uređaje koje stvara poznate kompanije U inostranstvu.

Dakle, ukratko smo opisali istoriju nastanka modernih mikroskopa. Prilikom izrade lekcije "Instrumenti za povećanje" (5. razred), možete koristiti informacije predstavljene u članku.

Za biološka istraživanja koriste se različiti uređaji, mnogi od njih su tehnički složeni i skupi. Tokom laboratorijski rad važno je pravilno rukovati uređajima i alatima, pridržavati se sigurnosnih propisa. Uvijek se pažljivo pripremajte radno mjesto raditi. Uređaje i opremu postavite tako da ne padaju ili se ne prevrću.

Ako uzmemo, na primjer, lubenicu, jabuku, prezreo krastavac ili nezreo paradajz, i prelomimo plod na pola, otkrit ćemo da se u njemu nalaze sitna zrna zvana ćelije. Da biste ih bolje vidjeli, potrebna su povećala. Najčešći su lupa i mikroskop.

povećalo

Lupa je vrlo jednostavan uređaj za uvećanje. Sastoji se od stakla konveksnog sa obe strane, obično okruglog oblika, i okvira u koji se umeće. Postoje dvije vrste povećala: ručna i stativ. Ručna lupa može povećati predmetni predmet od 2 do 20 puta. Stativ - 10 - 25 puta. uramljeno tronožna lupa umetnute su dvije lupe, ima i stativ, opremljen je stolicom za predmete (za fiksiranje predmetnog predmeta) i ogledalom za podešavanje osvjetljenja.

Mikroskop

Povećalo vam omogućava da vidite oblik ćelija, ali za stvarno proučavanje njihove strukture to neće raditi, a ovdje će u pomoć priskočiti mikroskop. Sama riječ "mikroskop" dolazi od grčkih riječi "micros" - mali i "scopeo" - izgled. Običan školski mikroskop može uvećati slike do 3600 puta. Pronalaženje koliko mikroskop uvećava sliku je vrlo jednostavno, samo pomnožite broj naveden na okularu s brojem naznačenim na objektivu. Ako okular mikroskopa daje 10x uvećanje, a objektiv objektiva 30x, onda je dovoljno povećati 10 puta 30 da dobijete broj 300 - to je ukupna snaga uvećanja ovog uređaja.

Teleskop sadrži lupu koja se zove sočivo. Na samom vrhu cijevi uvrnut je okular kroz koji se promatra predmet koji se proučava. Okular se obično sastoji od okvira i dvije lupe. Riječ "okular" dolazi od latinskog "oculus", što se prevodi kao oko. Donji kraj cijevi je opremljen sočivom, koje se također sastoji od okvira i nekoliko povećala. Reč "objektiv" je izvedena od latinske reči "objectum" što znači objekat. Cijev je pričvršćena na stativ. Stol za objekte s rupom u sredini je pričvršćen na tronožac ispod njega. Ispod stola za objekte je pričvršćeno ogledalo, pomoću kojeg možete podesiti osvjetljenje predmeta koji se proučava. Koristeći bočni vijak koji se nalazi sa strane stativa, podesite udaljenost sočiva iznad objekta koji proučavate.

Pravila za rad sa mikroskopom

• Postavite mikroskop na ivicu stola na udaljenosti od 5 - 15 centimetara.
• Podesite ogledalo tako da svetlost ulazi u otvor bine.
• Postavite pripremljeni preparat na binu i pričvrstite ga stezaljkama.
• Lagano okrećući vijak, spustite cijev tako da bude 1 - 2 milimetra od predmeta.
• Pogledajte u okular, polako okrenite vijak i podignite cijev dok se ne pojavi jasna slika objekta.
• Pažljivo postupajte s mikroskopom, čuvajte ga u kutiji ili posebnoj kutiji.
• Obavezno pažljivo pročitajte upute prije prve upotrebe uređaja.

Koje još uređaje za uvećanje koriste savremeni naučnici. Pripremite se kratka poruka

odgovor:

Ne zna se tačno kada su se pojavila prva povećala. Dakle, tokom arheoloških iskopavanja na teritoriji Drevni Babilon, naučnici su pronašli bikonveksna sočiva - najjednostavnija optički instrumenti. Ova sočiva su napravljena od poliranog gorskog kristala. Prvi mikroskopi koje je čovječanstvo izmislilo bili su optički, a njihovog prvog pronalazača nije tako lako izdvojiti i imenovati. Najraniji podaci o mikroskopu datiraju iz 1590. godine i grada Middelburga u Holandiji, a vezuju se za ime Zacharyja Jansena, koji se bavio proizvodnjom naočara. Nešto kasnije, 1624. godine, Galileo Galilei predstavlja svoj složeni mikroskop, koji je prvobitno nazvao "occhiolino". Godinu dana kasnije, njegov prijatelj Giovanni Faber skovao je termin "mikroskop" za novi izum. Jedno od prvih izuzetnih otkrića vezanih za poboljšanje instrumenata za uvećanje napravio je engleski naučnik Robert Hooke. Robert Hooke je 1665. godine prvi vidio ćelije (plutorez - ćelije - ćelije). Hookeov savremenik, Holanđanin Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723), dizajnirao je mikroskop koji daje povećanje do 270 puta, a izumljen je u 20. stoljeću. elektronski mikroskop, što daje povećanje desetine, stotine hiljada puta. Ogroman doprinos Ruski naučnici su doprinijeli razvoju i poboljšanju mikroskopa. AT početkom XVIII Vekovima su, u radionici Akademije nauka u Sankt Peterburgu, iskusni stručnjaci Kalmikov, Beljajev i drugi proizvodili visokokvalitetne strukture, a takođe su plodno radili na poboljšanju ovih uređaja. Visokokvalitetne mikroskope dizajnirao je veliki ruski izumitelj IP Kulibin. Dosta istraživanja uz učešće mikroskopa izvršio je veliki ruski naučnik M.V. Lomonosov. Smatra se prvim ruskim naučnikom koji je stalno koristio ovaj uređaj u svojim raznim eksperimentima i studijama. Vremenom je uređaj mikroskopa značajno evoluirao, pojavili su se mikroskopi novog tipa, poboljšane su metode istraživanja.

Slična pitanja

• Šta se ne odnosi na globalne probleme čovječanstva: 1. Klimatske promjene uzrokovane ljudskim aktivnostima 2 Gap m/g bakra i bogatih slojeva stanovništva 3. Prijetnja zagađenja okeana 4 Prijetnja proliferacije nuklearnog oružja
• Dijalog o tome kako smo proveli vikend u oktobru razgovor sa prijateljem. Koristite sljedeće riječi 1.Roštilj na selu 2.Kampovanje u prirodi 3.gledanje videa ili filmova 4.odlazak u zabavni park 5.odlazak na obalu 6.učestvovanje na sportskom događaju 7.gledanje sportskog događaja 8. putovanje svijetom 9. odlazak u pozorište/koncert/cirkus

Optički instrumenti nam pomažu u istraživanju svijet. Teleskop vam omogućava da otkrijete i ispitate obrise i detalje udaljenih kosmičkih tijela, a mikroskop otkriva tajne naše planete, poput strukture živih stanica.
Kada su se pojavile lupe, ljudi su prirodno pokušali da koriste dva takva stakla umesto jedne kako bi dobili još veće uvećanje. Eksperimentalno je utvrđeno da se na određenoj udaljenosti između sočiva, udaljeni objekt može vidjeti sa značajnim povećanjem. Ovakav raspored sočiva poslužio je kao osnova za stvaranje prvog teleskopa, koji se u to vrijeme zvao spoting scope. Izum ovog uređaja se ponekad pripisuje engleskom filozofu i prirodoslovcu Rogeru Baconu koji je živio u 13. stoljeću. Ali možda palma pripada arapskim naučnicima.
Niska, koju je 1608. godine kreirao holandski optičar Hans Lippershey, privukao je pažnju italijanskog naučnika Galilea. Za kratko vrijeme, naučnik je poboljšao Lippersheyjev dizajn i stvorio nekoliko cijevi s poboljšanim karakteristikama. Uz njihovu pomoć, napravio je niz otkrića, uključujući planine i doline na Mjesecu, kao i četiri Jupiterova satelita.
Galilejeva otkrića pokazala su važnost teleskopa, a tip instrumenta koji je koristio postao je poznat kao Galilejev teleskop. Konveksno sočivo njegovog objektiva sakupljalo je svetlost posmatranog objekta. A konkavna leća okulara odbijala je svjetlosne zrake na takav način da su stvarale uvećanu direktnu sliku. Objektivi su montirani u cijevi, od kojih je jedna (manjeg prečnika) klizila unutar druge. Ovo je omogućilo podešavanje udaljenosti između sočiva, uz dobijanje jasne slike.
Galileov teleskop radi na principu prelamanja (skretanja) svjetlosti i stoga je poznat i kao refraktorski teleskop. Drugi tip refraktorskog teleskopa karakterizira konveksnost oba sočiva. Ovaj dizajn stvara uvećanu, ali obrnutu sliku i poznat je kao astronomski teleskop.
Jedan od glavnih problema s ranim teleskopima s prelamanjem bio je defekt sočiva nazvan kromatska aberacija koja je uzrokovala neželjene oreole u boji oko slika. Da bi se otklonio ovaj nedostatak, engleski naučnik Isaac Newton je dizajnirao reflektirajući teleskop 1660-ih godina. Za koncentriranje svjetlosnih zraka i stvaranje slike, umjesto objektivnog sočiva koristi se konkavno ogledalo koje ne stvara oreole u boji. Ravno ogledalo reflektira svjetlost u konveksno sočivo okulara postavljeno sa strane glavne cijevi. Instrument ovog tipa poznat je kao Njutnov teleskop.
Lupa se ponekad naziva jednostavan mikroskop, budući da se koristi pri posmatranju malih objekata.
Složeni mikroskop se sastoji od dva konveksna sočiva. Objektiv stvara uvećanu sliku, koja se zatim ponovo uvećava sočivom okulara. Kao i kod astronomskog teleskopa, ova slika je obrnuta. Mnogi složeni mikroskopi imaju set objektiva sa različitim stepenom povećanja.