Struktura povećala. Povijest otkrića povećala. Uređaj povećala

slajd 2

Glavni sadržaj lekcije

• Povećalo, mikroskop.
• Građa mikroskopa.
• Rad s mikroskopom.

Pogledaj sve slajdove

5. razred Srednja škola je vrijeme kada ih prvi put upoznajemo. U lekcijama djeca dobivaju najosnovnije stvari o svom uređaju i kreatorima. Želite li produbiti svoje znanje o njima? Ili možda pripremate lekciju na temu "Instrumenti za povećanje" (5. razred)? U svakom slučaju, imamo vam nešto za reći.

drevne leće

Povijest otkrića povećala počinje u dalekoj prošlosti. Do nas je došla velika plankonveksna leća - jedna od najstarijih. Promjer mu je 55 mm, i žarišna duljina- oko 150 mm. Izrađen je od gorskog kristala 2,5 tisuća godina prije Krista. e. Otkrio ga je 1890. G. Schliemann tijekom iskapanja Troje. Oko 600-400 god. PRIJE KRISTA e. počeo izrađivati ​​staklene leće. Otkriveni su u Sargonu (ovo je Mezopotamija). U Švedskoj je 1877. pronađena dvostruka leća promjera 5 cm, konveksna s obje strane. Datira iz 500. godine nove ere. e. Možete nastaviti popis drevnih leća koje su istraživači otkrili dugo vremena. Povijest otkrića povećala ima mnogo činjenica. Unatoč tome, može se samo nagađati o tome kako su se koristili u to vrijeme.

Doprinos Rogera Bacona

Moderni znanstvenici upoznali su se s detaljnim opisom leća koje je napravio Roger Bacon (godine života - 1214-1294). Diplomirao je na Sveučilištu Oxford, a proslavio se i kao istaknuti mislilac i znanstvenik. Leće su, prema njegovom radu, korištene za povećanje slike. Iz prijevoda dijela djela proizlazi da je Bacon uspio ispravno opisati učinak leća koje su služile kao obrnuti teleobjektiv (govorimo o opisu jednokomponentne optičke cijevi).

Zasluga Galilea Galileija

Povijest otkrića povećala nezamisliva je bez imena ovog čovjeka. Oko 300 godina nakon Baconove smrti, Galileo Galilei, poznati znanstvenik iz Italije, napravio je sličnu lulu. Nije bio tro-, nego dvokomponentni. Gotovo "vršnjak" tome je mikroskop. Opće je prihvaćeno da svoju pojavu duguje Galileju. Galileo je razdvojio teleskop i primijetio da se mali objekti u ovom stanju mogu dobro povećati. D. Viviani potvrđuje da je Galileo izumio mikroskop. Viviani je, inače, napisao biografiju ovog talijanskog znanstvenika.

Važan događaj za znanost bilo je otkriće povećala 1625. godine. Tada je Faber, član Rimske akademije, prvi upotrijebio izraz "mikroskop" u odnosu na Galilejev izum.

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

Povijest otkrića mikroskopa nastavlja se radom K. Drebela i Alkmara. Ovi nizozemski znanstvenici dizajnirali su uređaj koji se sastojao od dvije konveksne leće. Zbog toga je slika predmeta koji se promatra ispod nje prikazana naopako. Ovaj složeni mikroskop, koji je imao bikonveksni ili plankonveksni okular, kao i bikonveksni objektiv, smatra se pretečom kasnijih složenih mikroskopa (jedan od njih prikazan je na slici ispod).

Talijan Tore oko 1660. napravio je kuglasta povećala od smrznutih kapljica stakla. Povijest otkrića mikroskopa nezamisliva je bez ovog naziva, budući da su povećala koja je stvorio Talijan omogućila povećanje predmeta tisuću i pol puta.

Govori li vam još jedno ime nešto - Robert Hooke? Ovaj engleski znanstvenik dao je veliki doprinos otkriću instrumenata za povećanje. Robert Hooke toliko ih je unaprijedio da je postao jedan od značajnih događaja u povijesti optike. Dijagram Hookeovog mikroskopa prikazan je na slici ispod.

Zahvaljujući ovom izumu Robert je 1665. prvi put mogao vidjeti stanice na presjeku pluta. Tako je znanost poput biologije dobila važan tehnički alat. Uređaji za povećanje nastavili su poboljšavati Leeuwenhoeka. Razgovarajmo o njemu.

Leeuwenhoek i njegova postignuća

Značajan doprinos povijesti razvoja instrumenata za povećanje dao je A. V. Leeuwenhoek, Nizozemac koji je živio u gradu poput Delfta. Godine njegova života - 1632-1723. Samostalno je konstruirao i koristio jednostavne mikroskope u istraživanju (jedan od modela takvih uređaja prikazan je u nastavku), koji mogu povećati do tri stotine puta.

Leeuwenhoek je prvi sastavio opis mikroskopskih organizama (uključujući jednostanične bakterije), na temelju svojih opažanja. Godine 1698. Petar I., ruski car, posjetio je ovog slavnog istraživača. Peter je u to vrijeme bio u Nizozemskoj i, kao što znate, zanimalo ga je sve novo. Za svoju Kunstkameru, koju je otvorio u Petrogradu, nabavio je nekoliko složenih i jednostavnih mikroskopa. I mnogo kasnije, nakon otvaranja Akademije nauka, stavljeni su na raspolaganje ovoj organizaciji.

Radovi ruskih znanstvenika s Akademije znanosti

Lekcija "Instrumenti za povećanje" također treba uključiti priču o postignućima u optici predstavnika naše zemlje. Obećavajući ruski znanstvenici, čiji je rad vodio M. V. Lomonosov, počeli su koristiti mikroskope koje je kupio Petar I u biološkim istraživanjima. I kasnije su aktivno sudjelovali u njihovom usavršavanju.

Otkriće instrumenata za povećanje nastavilo se 1747. godine. Tada je L. Euler, član Akademije znanosti iz St. Petersburga (godine života - 1707.-1783.), predložio korištenje akromatske leće za mikroskop. Temeljno djelo ovog znanstvenika na području geometrijske optike je "Dioptrika". Sastoji se od tri sveska, koji su objavljeni 1769.-1771. Novi mikroskop, već akromatski, objavljen je 1802., nakon što je objavljen rad Elinusa (također člana Akademije znanosti u St. Petersburgu).

Takav se mikroskop u to vrijeme smatrao savršenim do te mjere da znanstvenici nisu dopuštali ni pomisao da bi se mogao poboljšati. Ovo je otkriće u to vrijeme diglo veliku buku. Raspored Elinusovih povećala bio je sljedeći. Bili su opremljeni sa šest leća, bilo je moguće glatko mijenjati povećanje, mijenjala se udaljenost od objekta do slike. Upravo se u našoj zemlji rodila i zaživjela ideja o akromatskom mikroskopu s promjenjivim povećanjem, važnom za znanost. Međutim, ta ideja nije zaživjela u daljnjem razvoju. Promjena povećanja instrumenta podešavanjem duljine cijevi, međutim, bila je važna ideja koja je značajno pridonijela povijesti razvoja. Danas se jedan od Elinusovih mikroskopa može vidjeti u Politehnički muzej Moskva, koja pripada Institutu za povijest, prirodne znanosti i tehnologiju. Fotografija ispod prikazuje instrumente za povećanje koji datiraju iz 18. stoljeća.

Daljnje usavršavanje mikroskopa

J. G. Tiedemann, njemački optičar iz Stuttgarta, početkom 19. stoljeća počeo je graditi dva akromatska mikroskopa. Sveučilište u Derptu (danas se zove Tartu) dalo mu je unovčiti za provedbu rada. Godine 1808. ovi su uređaji pušteni u promet.

Godine 1807., godinu dana prije razvoja akromatskih mikroskopa, Van Dale, nizozemski optičar, objavio je svoj rad. Predstavio je opis dizajna akromatskog mikroskopa koji je on stvorio. Zapadnoeuropski povjesničari smatraju da je prvi takav uređaj zadovoljavajuće kvalitete bio mikroskop koji je izradio upravo ovaj znanstvenik. Međutim, u svim aspektima bio je inferioran onome koji je dizajnirao Elinus. Usput, akromatski mikroskopi I. Fraunhofera, objavljeni 1811., odlikovali su se još nesavršenijim dizajnom u usporedbi s mikroskopima Elinusa.

Ruski mikroskopi u 19. stoljeću

U prvoj polovici 19. stoljeća povećala su se već proizvodila na mnogim mjestima na zemlji. U Rusiji je njihova proizvodnja započela u 18. stoljeću, ali je utihnula do početka 19. stoljeća. Zna se da je oko 1820. sasvim Visoka kvaliteta mikroskope je proizvodila optička radionica smještena na Sveučilištu u Kazanu. Međutim, u Rusiji još uvijek nije došlo do brzog razvoja ove industrije, jer je tadašnja vlada vjerovala da je najbolja opcija kupnja povećala u inozemstvu.

Doprinos optici Giambattista i Amici

Amici Giambattista (godine života - 1786-1863) - poznati talijanski optičar, astronom i botaničar. Dugi niz godina života posvetio je razvoju mikroskopije. Godine 1827. Amici je sam dizajnirao i izradio akromatsku leću s otvorom blende 0,60 i dobrom korekcijom aberacije. Isti znanstvenik 1844. godine započeo je pokuse korištenja vode i ulja. Zahvaljujući njima pokrenuta je proizvodnja objektiva s numeričkom aperturom 1,30 i uronjenjem u vodu.

Abbe mikroskopi

Instrumenti za uranjanje u ulje s otvorom blende od 1,50 (koji su i danas u upotrebi) uvedeni su zahvaljujući radu Ernsta Abbea, njemačkog optičara. Izumio je zakon sinusa, uz pomoć kojeg je eliminirana koma uočena u malim linearnim poljima. E. Abbe nastavio je razvijati teoriju formiranja slike u povećalu. Pojasnio je i pitanje ovih uređaja. Abbe je bio voditelj rada na izradi cijele serije visokokvalitetnih akromatskih mikroobjektiva. Njihova numerička apertura dosegla je 1,50. Ove je uređaje proizvodila u Jeni tvrtka "K. Zeiss" (1872. godine). Ista tvrtka pod vodstvom E. Abbea izradila je 8 apokromata. A 1888. njegovi su zaposlenici razvili apokromat s otvorom blende 1,60 i uronjenjem u monobromnaftalen.

Nedavni veliki napredak u optici

Ruski znanstvenici D. S. Roždestvenski i L. I. Mandeljštam u svojim su radovima razvili Ernstovu teoriju. Važna zasluga Roždestvenskog bila je to što je uveo koncept relativne nekoherentnosti osvjetljenja. R. Richter, zaposlenik tvrtke K. Zeiss, razvio je i dobio patent za poseban rasvjetni uređaj koji se koristi u mikroskopu. Međutim, problem optimalnog omjera parametara izmjenjivih leća i sustava osvjetljenja i danas je aktualan. Današnji domaći mikroskopi ni na koji način nisu inferiorni u pogledu tehničkih performansi i optičkih parametara od uređaja koje je stvorio poznate tvrtke U inozemstvu.

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

Za biološka istraživanja koriste se razni uređaji, mnogi od njih su tehnički složeni i skupi. Tijekom laboratorijski rad važno je pravilno rukovati uređajima i alatima, pridržavati se sigurnosnih propisa. Uvijek se pažljivo pripremajte radno mjesto raditi. Postavite uređaje i opremu tako da ne padnu ili se prevrnu.

Uzmemo li, primjerice, lubenicu, jabuku, prezreli krastavac ili nezrelu rajčicu i prelomimo plod na pola, otkrit ćemo da se unutar njega nalaze sitna zrnca koja se nazivaju stanice. Kako bi se bolje vidjeli potrebna su povećala. Najčešći su povećalo i mikroskop.

povećalo

Povećalo je vrlo jednostavan uređaj za povećanje. Sastoji se od stakla ispupčenog s obje strane, obično okruglog oblika, i okvira u koji se umeće. Postoje dvije vrste povećala: ručna i tronožna. Ručno povećalo može predmetni predmet povećati od 2 do 20 puta. Stativ - 10 - 25 puta. uokviren tronožno povećalo umetnuta su dva povećala, ima i tronožac, opremljen je stolom za predmete (za fiksiranje dotičnog predmeta) i ogledalom za podešavanje osvjetljenja.

Mikroskop

Povećalo vam omogućuje da vidite oblik stanica, ali za stvarno proučavanje njihove strukture neće uspjeti, a ovdje će mikroskop doći u pomoć. Sama riječ "mikroskop" dolazi od grčkih riječi "micros" - mali i "scopeo" - pogled. Obični školski mikroskop može povećati slike do 3600 puta. Vrlo je jednostavno saznati koliko mikroskop povećava sliku, samo pomnožite broj na okularu s brojem na objektivu. Ako okular mikroskopa daje povećanje 10x, a leća objektiva 30x, onda je dovoljno povećati 10 puta 30 da dobijemo broj 300 – to je ukupna moć povećanja ovog uređaja.

Teleskop sadrži povećalo koje se naziva leća. Na samom vrhu cijevi zavrnut je okular kroz koji se promatra predmet koji se proučava. Okular se obično sastoji od okvira i dva povećala. Riječ "okular" dolazi od latinskog "oculus", što se prevodi kao oko. Donji kraj cijevi opremljen je lećom koja se također sastoji od okvira i nekoliko povećala. Riječ "objektivan" izvedena je iz latinske riječi "objectum" što znači predmet. Cijev je pričvršćena na tronožac. Stol za predmete s rupom u sredini pričvršćen je na tronožac ispod njega. Ispod stola za objekte pričvršćeno je ogledalo pomoću kojeg možete podesiti osvjetljenje predmeta koji se proučava. Pomoću bočnog vijka koji se nalazi na bočnoj strani stativa podesite udaljenost leće iznad predmeta koji proučavate.

Pravila za rad s mikroskopom

• Postavite mikroskop na rub stola na udaljenosti od 5 - 15 centimetara.
• Namjestite ogledalo tako da svjetlost ulazi u otvor pozornice.
• Pripremljeni preparat postaviti na pozornicu i učvrstiti stezaljkama.
• Lagano okrećući vijak, spustite cijev tako da bude 1 - 2 milimetra od predmeta.
• Gledajte u okular, polako okrećite vijak i podižite tubus dok se ne pojavi jasna slika predmeta.
• Pažljivo postupajte s mikroskopom, čuvajte ga u kutiji ili posebnoj kutiji.
• Pažljivo pročitajte upute prije prve uporabe aparata.

Koje još uređaje za povećanje koriste moderni znanstvenici.Pripremite kratka poruka

Odgovor:

Ne zna se točno kada su se pojavila prva povećala. Dakle, tijekom arheoloških istraživanja provedenih na teritoriju Stari Babilon, znanstvenici su pronašli bikonveksne leće - najjednostavnije optički instrumenti. Ove su leće izrađene od poliranog gorskog kristala. Prvi mikroskopi koje je čovječanstvo izumilo bili su optički, a njihovog prvog izumitelja nije tako lako izdvojiti i imenovati. Najranije informacije o mikroskopu datiraju iz 1590. godine i grada Middelburga u Nizozemskoj, a povezuju se s imenom Zacharyja Jansena koji se bavio proizvodnjom naočala. Nešto kasnije, 1624. godine, Galileo Galilei predstavlja svoj složeni mikroskop, koji je izvorno nazvao "occhiolino". Godinu dana kasnije, njegov prijatelj Giovanni Faber skovao je izraz "mikroskop" za novi izum. Jedno od prvih značajnih otkrića vezanih uz usavršavanje povećala došao je od strane engleskog znanstvenika Roberta Hookea. Robert Hooke 1665. godine prvi je vidio ćelije (cork cut - ćelije - ćelije). Hookeov suvremenik, Nizozemac Anthony van Leeuwenhoek (1632.-1723.), konstruirao je mikroskop koji daje povećanje do 270 puta, a izumljen je u 20. stoljeću. elektronski mikroskop, dajući povećanje od desetaka, stotina tisuća puta. Ogroman doprinos Ruski znanstvenici pridonijeli su razvoju i poboljšanju mikroskopa. NA početkom XVIII Stoljećima su u radionici Akademije znanosti u St. Petersburgu iskusni stručnjaci Kalmykov, Belyaev i drugi proizvodili visokokvalitetne strukture, a također su plodno radili na poboljšanju ovih uređaja. Visokokvalitetne mikroskope dizajnirao je veliki ruski izumitelj IP Kulibin. Dosta istraživanja uz sudjelovanje mikroskopa proveo je veliki ruski znanstvenik M. V. Lomonosov. Smatra se prvim ruskim znanstvenikom koji je stalno koristio ovaj uređaj u svojim raznim eksperimentima i studijama. Tijekom vremena, uređaj mikroskopa je značajno evoluirao, pojavili su se mikroskopi novog tipa, metode istraživanja su poboljšane.

Slična pitanja

• Što se ne odnosi na globalne probleme čovječanstva: 1. Klimatske promjene uzrokovane ljudskim aktivnostima 2 Jaz m/y bakrom i bogatih slojeva stanovništva 3. Prijetnja onečišćenja oceana 4 Prijetnja širenja nuklearnog oružja
• Dijalog o tome kako smo proveli vikend u listopadu razgovor s prijateljem. Koristite sljedeće riječi 1. Roštilj na selu 2. Kampiranje u prirodi 3. gledanje videa ili filmova 4. odlazak u zabavni park 5. odlazak na obalu 6. sudjelovanje u sportskom događaju 7. gledanje sportskog događaja 8. putujući svijetom 9.odlazak u kazalište/koncert/cirkus

Optički instrumenti nam pomažu u istraživanju svijet. Teleskop vam omogućuje otkrivanje i ispitivanje obrisa i detalja udaljenih svemirskih tijela, a mikroskop otkriva tajne našeg planeta, poput strukture živih stanica.
Kada su se pojavila povećala, ljudi su naravno pokušali koristiti dva takva stakla umjesto jednog kako bi dobili još veće povećanje. Eksperimentalno je utvrđeno da se na određenoj udaljenosti između leća udaljeni objekt može vidjeti uz značajno povećanje. Ovakav raspored leća poslužio je kao osnova za stvaranje prvog teleskopa, koji se u to vrijeme nazivao spektor. Izum ovog uređaja ponekad se pripisuje engleskom filozofu i prirodoslovcu Rogeru Baconu koji je živio u 13. stoljeću. Ali možda dlan pripada arapskim znanstvenicima.
Optika, koju je 1608. izradio nizozemski optičar Hans Lippershey, privukla je pozornost talijanskog znanstvenika Galilea. U kratkom vremenu, znanstvenik je poboljšao Lippersheyev dizajn i stvorio nekoliko cijevi s poboljšanim karakteristikama. Uz njihovu pomoć došao je do niza otkrića, uključujući planine i doline na Mjesecu, kao i četiri Jupiterova satelita.
Galileova otkrića pokazala su važnost teleskopa, a vrsta instrumenta koju je koristio postala je poznata kao Galilejev teleskop. Konveksna leća njegovog objektiva skupljala je svjetlost promatranog objekta. A konkavna leća okulara odbijala je svjetlosne zrake na takav način da su stvarale uvećanu izravnu sliku. Leće su bile postavljene u cijevi od kojih je jedna (manjeg promjera) klizila u drugu. To je omogućilo podešavanje udaljenosti između leća, uz dobivanje jasne slike.
Galilejev teleskop radi na principu refrakcije (skretanja) svjetlosti i stoga je poznat i kao refraktorski teleskop. Drugu vrstu refraktorskog teleskopa karakterizira konveksnost obje leće. Ovaj dizajn stvara uvećanu ali obrnutu sliku i poznat je kao astronomski teleskop.
Jedan veliki problem s prvim refrakcijskim teleskopima bio je nedostatak leće koji se naziva kromatska aberacija koji je uzrokovao neželjene aureole u boji oko slika. Da bi se otklonio ovaj nedostatak, engl znanstvenik Isaac Newton je dizajnirao reflektirajući teleskop 1660-ih. Za koncentriranje svjetlosnih zraka i stvaranje slike umjesto leće objektiva koristi se konkavno zrcalo koje ne stvara aureole boja. Ravno zrcalo reflektira svjetlost u konveksnu leću okulara postavljenu sa strane glavne cijevi. Instrument ove vrste poznat je kao Newtonov teleskop.
Povećalo se ponekad naziva jednostavan mikroskop, budući da se koristi pri promatranju malih predmeta.
Složeni mikroskop sastoji se od dvije konveksne leće. Leća objektiva stvara uvećanu sliku, koju zatim ponovno povećava leća okulara. Kao i kod astronomskog teleskopa, ova slika je obrnuta. Mnogi složeni mikroskopi imaju skup leća objektiva s različitim stupnjevima povećanja.