Los primeros dispositivos de aumento. Instrumentos ópticos. Historia de la creación

El ojo humano está diseñado de tal manera que no es capaz de ver claramente un objeto y sus detalles si sus dimensiones son inferiores a 0,1 mm. Pero en la naturaleza existen diversos microorganismos, células de tejidos vegetales y animales y muchos otros objetos, cuyo tamaño es mucho más pequeño. Para ver, observar y estudiar tales objetos, una persona utiliza un dispositivo óptico especial llamado microscopio, que le permite ampliar la imagen de objetos invisibles para el ojo humano cientos de veces. El propio nombre del dispositivo, que consta de dos palabras griegas: pequeño y miro, habla de su finalidad. Así, un microscopio óptico es capaz de ampliar la imagen de un objeto 2000 veces. Si el objeto que se está estudiando, por ejemplo un virus, es demasiado pequeño para ampliarlo. microscopio optico no es suficiente ciencia moderna utiliza un microscopio electrónico, que permite ampliar el objeto observado entre 20.000 y 40.000 veces.

La invención del microscopio está asociada principalmente con el desarrollo de la óptica. El poder de aumento de las superficies curvas se conocía ya en el año 300 a.C. mi. Euclides y Ptolomeo (127-151), sin embargo, estas propiedades ópticas no se utilizaban en aquel momento. No fue hasta 1285 que el italiano Salvinio degli Arleati inventó las primeras gafas. Hay información de que el primer dispositivo tipo microscopio fue creado en los Países Bajos por Z. Jansen alrededor del año 1590. Tomando dos lentes convexas, las montó dentro de un tubo, utilizando un tubo retráctil para lograr enfocar el objeto en estudio. El dispositivo proporcionó un aumento diez veces mayor del objeto, lo que supuso un verdadero logro en el campo de la microscopía. Jansen fabricó varios de estos microscopios y mejoró significativamente cada dispositivo posterior.

En 1646 se publicó un ensayo de A. Kircher, en el que describía el invento del siglo: un microscopio simple, llamado "vidrio de pulgas". La lupa se insertó en una base de cobre sobre la que estaba montado el escenario. El objeto en estudio se colocó sobre una mesa, debajo de la cual había un espejo cóncavo o plano que reflejaba los rayos del sol sobre el objeto y lo iluminaba desde abajo. La lupa se movía con un tornillo hasta que la imagen del objeto se aclaraba.

Los microscopios complejos, creados a partir de dos lentes, aparecieron a principios del siglo XVII. Muchos hechos indican que el inventor del microscopio complejo fue el holandés K. Drebel, quien fue Al servicio del rey de Inglaterra Jaime I. El microscopio de Drebel tenía dos vasos, uno (lente) orientado hacia el objeto en estudio y el otro (ocular) orientado hacia el ojo del observador. En 1633, el físico inglés R. Hooke mejoró el microscopio Drebel añadiendo una tercera lente, llamada colectiva. Este microscopio se hizo muy popular; la mayoría de los microscopios de finales del siglo XVII y principios del XVIII se fabricaron según su diseño. Al examinar secciones delgadas de tejido animal y vegetal bajo un microscopio, Hooke descubrió la estructura celular de los organismos.

Y en 1673-1677, el naturalista holandés A. Leeuwenhoek, utilizando un microscopio, descubrió un desconocido hasta ahora. mundo enorme microorganismos. A lo largo de los años, Leeuwenhoek fabricó alrededor de 400 microscopios simples, que eran pequeñas lentes biconvexas, algunas de ellas de menos de 1 mm de diámetro, hechas a partir de una bola de vidrio. La bola en sí se molió en una simple máquina rectificadora. Uno de estos microscopios, con un aumento de 300x, se conserva en el museo de la universidad de Utrecht. Explorando todo lo que le llamó la atención, Leeuwenhoek hizo grandes descubrimientos, uno tras otro. Por cierto, el creador del telescopio, Galileo, mientras mejoraba el telescopio que creó, descubrió en 1610 que, cuando se extendía, aumentaba significativamente los objetos pequeños. Al cambiar la distancia entre el ocular y la lente, Galileo utilizó el tubo como una especie de microscopio. Hoy es imposible imaginar actividad científica persona sin utilizar un microscopio. El microscopio ha encontrado una amplia aplicación en laboratorios de ciencia biológica, médica, geológica y de materiales.

Ya los antiguos romanos llamaron la atención sobre el “poder creciente” de un recipiente lleno de agua. Sabían que a través de él podrían quemarse al sol y encender fuego, aunque el agua que contenía no herviría.

Hace unos 400 años, hábiles artesanos de Italia y Holanda aprendieron a fabricar gafas. Fueron inventados por un vidriero desconocido. maestros italianos Durante esta época eran famosos por el arte de esmerilar el vidrio. Después de las gafas, se inventaron las lupas para observar objetos pequeños. Fue muy interesante y emocionante: ¡de repente ver en todos los detalles algún grano de mijo o una pata de mosca!

Y la invención del telescopio entra en el ámbito de los cuentos de hadas.. Según una leyenda mahometana, en el faro de Alejandría había un espejo enorme, con la ayuda del cual se podían ver los barcos que navegaban desde Grecia. Sin embargo, debido a la curvatura de la Tierra, los barcos eran visibles desde este faro ya bastante lejos de Grecia. Si hay que creer en esta leyenda, se puede suponer que se utilizó una combinación de un gran espejo cóncavo y una lente.

Los entusiastas de la óptica que estudiaron diligentemente las imágenes obtenidas con la ayuda de espejos y lentes, por supuesto, no pudieron evitar toparse con la idea de conectar varios espejos y lentes para obtener imágenes. De estas combinaciones se obtuvo gradualmente una pipa y un microscopio. La autoría de estos inventos no pertenece a una persona concreta, pero podemos rastrear la historia de su aparición.

La primera descripción de un dispositivo óptico se encontró en los escritos del monje franciscano inglés Roger Bacon. Pero de ellos sólo podemos concluir que Bacon conocía el efecto de aumento de las lentes convexas, estableció que los espejos cóncavos enfocan haces paralelos hacia un punto situado entre el centro y la parte superior del espejo, imaginó la posibilidad de combinar una lente y un espejo, puso adelantó la idea de crear un telescopio y fue el primero en darle una descripción en 1268

Haciendo realidad tu sueño de ver lo esquivo con los ojos, artista italiano, el científico e inventor Leonardo da Vinci en 1509 dio una descripción y un dibujo de un telescopio de dos lentes, desarrolló máquinas para pulir lentes y fue el primero en realizar construcciones gráficas de la trayectoria de los rayos en las lentes. Sus mejoras ópticas no se realizaron en ese momento y permanecieron desconocidas.

El médico italiano Fracastoro de Verona, en su obra publicada en 1538, afirma que se pueden ver los objetos mucho más cerca y ampliados colocando dos lentes una encima de la otra. Si tomamos “arriba” literalmente, significa que expresó la idea de crear un microscopio.

Escribe aún más precisamente. inventor italiano Giambattista della Porta en 1558 en su “Magia Natural”: “Con el vidrio cóncavo los objetos distantes son claramente visibles, con el vidrio convexo los cercanos. Si ambos tipos de vidrio se combinan correctamente, tanto los objetos cercanos como los lejanos parecen más grandes y más claros”. El telescopio que describe Porta debió tener muy pocos aumentos. Además, también describiría algunos descubrimientos en el cielo que podrían realizarse con su pipa. Pero su libro, que ganó gran popularidad, contribuyó a que muchos aficionados se interesaran por este tema.

Como resultado, en 1608, varios investigadores presentaron en Holanda casi simultáneamente solicitudes de patente para la invención del telescopio: Lippershey, J. Mecius, Hans y Zacharias Jansen. Sin embargo Este invento tuvo importancia militar y fue clasificado.. Rumor de la invención de una trompeta que permite ver con claridad artículos individuales, llevó a G. Galileo a pensar en el diseño de dicho dispositivo. Él, independientemente de los científicos holandeses, creó su propio telescopio en 1609 y lo utilizó para observar la tierra y el mar y, lo más importante, al apuntarlo al cielo, logró resultados notables: descubrió los satélites de Júpiter, las manchas del Sol. , estrellas individuales vía Láctea etc. Como resultado de esto, durante mucho tiempo se atribuyó a G. Galileo el honor de inventar el telescopio. Hoy en día, el diseño del telescopio, a veces llamado holandés o galileano, se utiliza principalmente en binoculares de bajo aumento.

Galileo fue el primer científico que se tomó en serio la idea de crear instrumentos ópticos. Habiendo organizado talleres para la producción de telescopios en 1624, G. Galileo creó un microscopio. Los tubos de sus dispositivos estaban hechos de papel; no es sorprendente que tales dispositivos rápidamente quedaran inutilizables, las lentes se cayeran y fueran destruidas. Sin embargo, estos instrumentos gozaron de gran popularidad, porque en poco tiempo G. Galileo se convirtió en proveedor de instrumentos ópticos para famosas cortes europeas.

Y los telescopios modernos para observaciones astronómicas y terrestres suelen construirse según el esquema de I. Kepler. En 1611, I. Kepler propuso un telescopio que constaba de dos lentes convexas. Uno de ellos da una imagen real del objeto. Esta imagen está ampliada por una segunda lente. La imagen resultante es todo lo contrario. Por tanto, un telescopio de este tipo resulta inconveniente para observar objetos terrestres.

Otra forma de trompeta fue propuesta en 1645 por el monje capuchino Shirl de Bohemia. Esta pipa tenía una ventaja sobre la pipa de I. Kepler, porque Gracias a la adición de dos lentes internas que invierten la imagen, también se ha vuelto conveniente para observaciones terrestres. Shirl fue la primera en llamar lente objetivo a una lente que mira hacia un objeto, y ocular a una que mira hacia un ojo.

Antonie Van Leeuwenhoek, una naturalista holandesa, aprendió a fabricar lentes con un aumento de 150 a 300x. Los usó en un microscopio. En 1673, Leeuwenhoek fue el primero en observar y dibujar microorganismos en una gota de agua, vasos capilares en la cola de un renacuajo, glóbulos rojos y cientos de otras cosas sorprendentes que nadie sospechaba.

Los microscopios modernos proporcionan un aumento de entre mil quinientos y dos mil veces, y los electrónicos, ¡incluso un millón de veces! Por supuesto, no podemos fabricar un microscopio real con usted. Pero podemos construir una lupa un poco parecida a la que usaban los antiguos.

Se puede hacer un dispositivo de ampliación muy simple con papel fino y grueso, en el que es necesario perforar con cuidado un agujero con un alfiler y colocar una gota de agua sobre él. Este dispositivo actúa como una lupa. Acerque el agujero a su ojo y mire a través de él al menos página de libro, pero sólo desde una distancia de unos 2 cm, no se puede ver nada tan cerca a simple vista. Y a través del agujero las letras parecerán muy grandes, como si no estuvieran en un libro, sino en un cartel.

De esta manera podrás examinar, por ejemplo, un pequeño insecto, la pata de una mosca y quién sabe qué más. Sólo hay una condición: el objeto observado debe estar muy iluminado.

Pruebe esto experimentalmente y explique el fenómeno.

La presentación da una idea de la especie. dispositivos de aumento, la historia de su descubrimiento, reglas de funcionamiento. Esta presentación se puede utilizar en lecciones de biología en sexto grado, así como en lecciones de historia natural en quinto grado.

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Títulos de diapositivas:

Profesor de biología Escuela secundaria MBOU No. 73 que lleva el nombre. A. F. Chernonoga Soshnikova Tatyana Anatolyevna Dispositivos de aumento

Objetivo de la lección: estudiar material sobre la historia del descubrimiento y diseño de dispositivos de aumento; Reglas para trabajar con un microscopio.

Los primeros microscopios fueron ópticos, y su primer inventor no es tan fácil de identificar y nombrar. La información más antigua sobre un microscopio se remonta a 1590 en la ciudad de Middelburg en Holanda, y está asociada con los nombres de John Lippershey (quien también desarrolló el primer telescopio óptico simple) y Zacharias Jansen, que se dedicaban a la fabricación de gafas.

Un poco más tarde, en 1624, Galileo Galilei presentó su microscopio compuesto, al que inicialmente llamó “occhiolino” (occhiolino italiano - ojo pequeño). Un año más tarde, su amigo de la Academia, Giovanni Faber, propuso el término microscopio para el nuevo invento.

Antecedentes históricos Robert Hooke (siglo XVI)

Antecedentes históricos Mejoró el microscopio y descubrió organismos unicelulares. Antonie van Leeuwenhoek (siglo XVII)

microscopios del siglo XVIII

Lupa de mano y trípode Microscopio óptico Microscopio electrónico Dispositivos de aumento

¿Qué es una lupa y qué aumento proporciona?

lupa de mano lupa(lente) bolígrafo Una lupa de mano proporciona un aumento de 2 a 20 veces. marco

lupa trípode trípode espejo escenario ocular Una lupa trípode magnifica objetos de 10 a 25 veces.

¿Cómo determinar el aumento de un microscopio? Mire el número indicado en el ocular.

¿Cómo determinar el aumento de un microscopio? Mira el número indicado en la lente.

Para saber cuánto se amplía la imagen cuando se usa un microscopio, debe multiplicar el número indicado en el ocular por el número indicado en el objeto que se está utilizando.

Al trabajar con un microscopio, se recomienda observar las siguientes reglas: Coloque el microscopio con el trípode hacia usted, a una distancia de 5 a 10 cm del borde de la mesa. Dirige la luz con un espejo hacia el agujero de la mesa de objetos. Prepare la preparación, colóquela en el escenario y fije allí el portaobjetos con dos abrazaderas. Usando el tornillo, baje suavemente el tubo de modo que el borde inferior de la lente quede a una distancia de 1 a 2 mm de la muestra. Mientras mira por el ocular, levante lentamente el tubo hasta que aparezca una imagen clara del objeto. Después de su uso, guarde el microscopio en su estuche.