История открытия увеличительных приборов 5 класс сообщение биология
Обновлено: 02.07.2024
Открытые увеличительных приборов это одно из значимых открытий человечества. Начиная от самого первого, наиболее простого прибора и до заканчивая самым новым и новорождённым микроскопом, можно говорить о том, что каждый этап это был прорыв для человека.
Наиболее старыми приборами увеличительного характере, которые были найдены людьми, - это двояковыпуклые увеличительные стёкла, которые были найдены на территории Древнего Вавилона.
Прорыв случился после изобретения первого микроскопа. Официально, годом создания первого микроскопа считается 1590 год. Создателем был учёный Ганс Янсен родом из Голландии, который проводил работу над прибором вместе со своим сыном Захарием Янсеном. Их микроскоп был создан с помощью применения двух линз с двух концов трубы.
После этого события, путь развития микроскопов стал набирать скорость и уже в 1609 году, всемирно известный на данный момент, учёный Галилео изобрёл новый микроскоп, собранный по принципу использования двух разных линз (выпуклой и вогнутой). Его изобретение долгое время являлось ведущим среди всех увеличительных приборов, несмотря на то, что он был достаточно примитивен.
Следующим этапом стал микроскоп Лавенгука, который смог добиться более сильного увеличения. Говоря об этом, стоит упомянуть, что увеличение было не сильно большим. Сначала в 9 раз, затем в 30, чуть больше было достигнуто увеличение в 275 раз!
Даже несмотря на не очень высокое увеличение в эти годы, создание таких микроскопов помогло сделать множество открытий, в том числе в области медицины.
Далее созданием и изучением производства микроскопов стало заинтересоваться все больше людей. В 18 веке в России тоже был создан первый микрофон нашей страны, который был изобретён И.П. Кулибиным. Позже он получил распространение, и даже такой известный человека как М.В. Ломоносов, использовал его в своих работах и исследованиях.
Насколько хорошо вам знакомы увеличительные приборы? 5 класс средней школы - это время, когда мы впервые знакомимся с ними. На уроках детям рассказывают самое основное об их устройстве и создателях. Не хотите ли вы углубить свои знания о них? А может быть, вы готовите урок на тему "Увеличительные приборы" (5 класс)? В любом случае нам есть о чем вам рассказать.
Древние линзы
История открытия увеличительных приборов начинается в далеком прошлом. До нас дошла большая плосковыпуклая линза - одна из самых древних. Ее диаметр - 55 мм, а фокусное расстояние - около 150 мм. Она была изготовлена из горного хрусталя за 2,5 тыс. лет до н. э. Ее обнаружил в 1890 году Г. Шлиман при раскопках Трои. Примерно в 600-400 гг. до н. э. начали изготавливать стеклянные линзы. Они были обнаружены в Саргоне (это Месопотамия). В Швеции в 1877 г. была найдена двойная линза диаметром 5 см, выпуклая с обеих сторон. Она относится к 500 году н. э. Можно долго продолжать список древних линз, которые удалось обнаружить исследователям. История открытия увеличительных приборов располагает множеством фактов. Несмотря на это, о том, как они использовались в те времена, можно лишь строить предположения.
Вклад Роджера Бэкона
Современные ученые ознакомились с доскональным описанием линз, выполненным Роджером Бэконом, монахом францисканского ордена (годы жизни - 1214-1294 гг.). Он был выпускником Оксфордского университета, а также прославился как видный мыслитель и ученый. Линзы, согласно его труду, использовались для увеличения изображения. Из перевода фрагмента сочинения следует, что Бэкону удалось правильно описать действие линз, которые служили обратным телеобъективом (речь идет об описании зрительной однокомпонентной трубы).
Заслуга Галилео Галилея
История открытия увеличительных приборов немыслима без имени этого человека. Примерно через 300 лет после смерти Бэкона Галилео Галилей, известный ученый из Италии, создал похожую трубу. Она была не трех-, а двухкомпонентной. Практически "сверстником" такой зрительной трубы является микроскоп. Принято считать, что он обязан своим появлением Галилею. Галилео раздвинул зрительную трубу и заметил, что мелкие предметы в таком состоянии можно хорошо увеличить. Д. Вивиани подтверждает, что микроскоп изобрел именно Галилей. Вивиани, кстати, написал биографию этого итальянского ученого.
Важным для науки событием была отмечена история открытия увеличительных приборов в 1625 году. Именно тогда Фабер, член римской Академии, впервые употребил сам термин "микроскоп" по отношению к сделанному Галилеем изобретению.
Что создали Дребель и Алькмар, разработки Торе и Гука
История открытия микроскопа продолжается работами К. Дребеля и Алькмара. Эти голландские ученые сконструировали прибор, который состоял из двух выпуклых линз. Благодаря этому изображение предмета, который рассматривался под ним, было представлено в перевернутом виде. Этот сложный микроскоп, имевший двояко- или плосковыпуклый окуляр, а также двояковыпуклый объектив, считается предшественником сложных микроскопов более позднего времени (один из них представлен на фото ниже).
Итальянец Торе примерно в 1660 году изготовил шарообразные лупы из застывших капель стекла. История открытия микроскопа немыслима без этого имени, поскольку созданные итальянцем лупы позволили увеличивать предметы в полторы тысячи раз.
Говорит ли вам о чем-то еще одно имя - Роберт Гук? Этот английский ученый внес большой вклад в открытие увеличительных приборов. Роберт Гук усовершенствовал их настолько, что это стало одним из знаменательных событий в истории оптики. Схема микроскопа Гука представлена на фото ниже.
Благодаря этому изобретению в 1665 году Роберту удалось впервые увидеть клетки на срезе пробки. Так, важное техническое средство получила такая наука, как биология. Увеличительные приборы продолжил совершенствовать Левенгук. Расскажем и о нем.
Левенгук и его достижения
Заметный вклад в историю развития увеличительных приборов внес А. В. Левенгук, голландец, проживавший в таком городе, как Дельфт. Годы его жизни - 1632-1723 гг. Он самостоятельно сконструировал и использовал в исследованиях простые микроскопы (одна из моделей таких приборов представлена ниже), способные увеличивать до трехсот крат.
Именно Левенгук первым составил описание микроскопических организмов (включая и одноклеточных бактерий), опираясь на свои наблюдения. В 1698 году Петр I, русский царь, нанес визит этому знаменитому исследователю. Петр находился в то время в Голландии и, как известно, интересовался всем новым. Для своей Кунсткамеры, открытой им в Петербурге, он закупил несколько сложных и простых микроскопов. А гораздо позже, уже после открытия Академии наук, они были переданы в распоряжение этой организации.
Работы русских ученых из Академии наук
В урок "Увеличительные приборы" следует включить также рассказ о достижениях в оптике представителей нашей страны. Перспективные русские ученые, работой которых руководил М. В. Ломоносов, стали применять в биологических исследованиях купленные Петром I микроскопы. А впоследствии они активно участвовали в их усовершенствовании.
Открытие увеличительных приборов продолжилось в 1747 году. Именно тогда Л. Эйлер, член Академии наук Петербурга (годы жизни - 1707-1783 гг.), предложил использовать для микроскопа ахроматический объектив. Фундаментальный труд этого ученого в сфере геометрической оптики - "Диоптрика". Он состоит из трех томов, которые были изданы в 1769-1771 гг. Новый микроскоп, уже ахроматический, был выпущен в 1802 году, после того, как была опубликована работа Элинуса (тоже члена Академии наук г. Петербурга).
Дальнейшее усовершенствование микроскопов
И. Г. Тидеман, немецкий оптик из города Штутгарта, в начале 19-го века принялся за создание двух ахроматических микроскопов. Университет Дерпта (сегодня он носит название Тарту) выделил ему денежные средства на осуществление работ. В 1808 году были выпущены эти приборы.
В 1807 году, за год до создания ахроматических микроскопов, Ван Дейл, голландский оптик, опубликовал свой труд. В нем было представлено описание конструкции ахроматического микроскопа, созданного им. Западноевропейские историки считают, что первым таким прибором удовлетворительного качества был созданный именно этим ученым микроскоп. Однако он по всем параметрам уступал сконструированному Элинусом. Кстати, ахроматические микроскопы И. Фраунгофера, выпущенные в 1811 г., отличались еще более несовершенной конструкцией, если сравнивать их с микроскопами Элинуса.
Русские микроскопы в 19-м веке
Вклад в оптику Джамбаттиста и Амичи
Амичи Джамбаттиста (годы жизни - 1786-1863 гг.) - известный итальянский ученый-оптик, астроном и ботаник. Многие годы своей жизни он посвятил развитию микроскопии. В 1827 году Амичи сам сконструировал и сделал ахроматический объектив, имевший апертуру 0,60 и хорошую коррекцию аберраций. Этот же ученый в 1844 году приступил к опытам по применению водной и масляной иммерсий. Благодаря им был начат выпуск объективов с числовой апертурой 1,30 и водной иммерсией.
Микроскопы Аббе
Приборы с масляной иммерсией, имеющие апертуру 1,50 (которые используются и по сей день), начали выпускаться благодаря работе Эрнста Аббе, немецкого оптика. Он изобрел закон синусов, с помощью которого была устранена кома, наблюдавшаяся в малых линейных полях. Э. Аббе продолжил развивать теорию формирования изображения в увеличительном приборе. Он прояснил и вопрос разрешающих способностей этих аппаратов. Аббе был руководителем работ по созданию целой серии ахроматических микрообъективов высокого качества. Их числовая апертура достигала 1,50. Эти приборы были выпущены в Йене фирмой "К. Цейс" (в 1872 году). Эта же компания под руководством Э. Аббе сделала 8 апохроматов. А в 1888 году ее сотрудники разработали апохромат, который обладал апертурой 1,60 и имел монобромнафталиновую иммерсию.
Последние крупные достижения в оптике
Русские ученые Д. С. Рождественский и Л. И. Мандельштам развили теорию Эрнста в своих трудах. Важная заслуга Рождественского состояла в том, что он ввел понятие относительной некогерентности освещения. Р. Рихтер, сотрудник фирмы "К. Цейс", разработал и получил патент на особое осветительное устройство, используемое в микроскопе. Однако и по сей день актуальна проблема оптимального соотношения параметров сменных объективов и системы освещения. Отечественные микроскопы сегодня ничем не уступают по техническому исполнению и оптическим параметрам приборам, созданным известными компаниями за границей.
Итак, мы кратко изложили историю возникновения современных микроскопов. Разрабатывая урок "Увеличительные приборы" (5 класс), вы можете воспользоваться представленной в статье информацией.
История открытия микроскопа
Когда появился первый микроскоп, точно неизвестно. Простейшие увеличительные приборы – двояковыпуклые оптические линзы, находили ещё при раскопках на территории Древнего Вавилона.
Считается, что первый микроскоп создали в 1590 г. голландский оптик Ганс Янсен и его сын Захарий Янсен. Так как линзы в те времена шлифовали вручную, то они имели различные дефекты: царапины, неровности. Дефекты на линзах искали с помощью другой линзы – лупы. Оказалось, что если рассматривать предмет с помощью двух линз, то происходит его многократное увеличение. Смонтировав 2 выпуклые линзы внутри одной трубки, Захарий Янсен получил прибор, который напоминал подзорную трубу. В одном конце этой трубки находилась линза, выполняющая функцию объектива, а в другом – линза-окуляр. Но в отличие от подзорной трубы прибор Янсена не приближал предметы, а увеличивал их.
10 лет спустя, в 1619 г. нидерландский изобретатель Корнелиус Якобсон Дреббель сконструировал составной микроскоп с двумя выпуклыми линзами.
Все созданные в то время микроскопы были довольны примитивными. Так, микроскоп Галилея мог увеличивать всего в 9 раз. Усовершенствовав оптическую систему Галилея, английский учёный Роберт Гук в 1665 г. создал свой микроскоп, который обладал уже 30-кратным увеличением.
Микроскоп Левенгука представлял собой металлическую пластину, в центре которой находилась линза. Наблюдатель смотрел через неё на образец, закреплённый с другой стороны. И хотя работать с таким микроскопом было не совсем удобно, Левенгук смог сделать с помощью своих микроскопов важные открытия.
В те времена было мало известно о строении органов человека. С помощью своих линз Левенгук обнаружил, что кровь состоит из множества крошечных частиц – эритроцитов, а мышечная ткань – из тончайших волокон. В растворах он увидел мельчайшие существа разной формы, которые двигались, сталкивались и разбегались. Теперь мы знаем, что это бактерии: кокки, бациллы и др. Но до Левенгука об этом не было известно.
Всего учёным было изготовлено более 25 микроскопов. 9 из них сохранились до наших дней. Они способны увеличивать изображение в 275 раз.
Микроскоп Левенгука был первым микроскопом, который завезли в Россию по указанию Петра I.
Постепенно микроскоп совершенствовался и приобретал форму, близкую к современной. Учёные России также внесли огромный вклад в этот процесс. В начале XVIII века в Петербурге в мастерской Академии наук создавались усовершенствованные конструкции микроскопов. Русский изобретатель И.П. Кулибин построил свой первый микроскоп, не имея никаких знаний о том, как это делали за границей. Он создал производство стекла для линз, придумал приспособления для их шлифовки.
Великий русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов первым из русских учёных стал использовать микроскоп в своих научных исследованиях.
Научные доклады
Cообщение об увеличительных приборах
История открытия увеличительных приборов началась еще в далеком прошлом. Самая древняя линза, как первый увеличительный прибор, имела диаметр 55 мм, фокусное расстояние до 150 мм. Линза была изготовлена из горного хрусталя, ее возраст насчитывал около 2,5 тыс. лет. Находку совершил Генрих Шлиман в 1890 году во время раскопок Трои. Стеклянные линзы стали изготавливать в 600-400 годах до н.э. Впервые их обнаружили во время раскопок в Месопотамии (Саргон). В 1877 году в Швеции нашли двойную линзу диаметром 5 см. Она была выпукла с обеих сторон и датируется 500 годом до н.э.
Первым, кто совершил доскональное описание линз, был Роджер Бэкон – монах францисканского ордена (1214-1294 годы). Выпускник Оксфордского университета прославился как видный ученый и мыслитель. Согласно его труду линзы в то время использовались для увеличения изображений. Бэкон впервые правильно описал действие линз и зрительную однокомпонентную трубу.
Голландские ученые Алькмар и Дребел сконструировали прибор из 2 выпуклых линз. Предмет, рассматриваемый под линзами, представлялся взору в перевернутом виде. Прибор имел двояко- или плосковыпуклый окуляр, двояковыпуклый объектив. В 1660 году итальянец Торе сконструировал из застывших капель стекла шарообразные лупы, которые увеличивали предметы в 1,5 тысяч раз.
Следующим, кто совершил в клад развитие увеличительных приборов, был Роберт Гук. Он усовершенствовал предыдущие наработки, и в 1665 году ему впервые посчастливилось увидеть на срезе пробки клетки. Голландец А. В. Левенгук сконструировал и использовал простые микроскопы, увеличивающие предмет исследования в 300 раз.
Открытие увеличительных приборов продолжилось в 1747 году. Член Академии наук Петербурга Л. Эйлер для микроскопа предложил использовать ахроматический объектив. Новый ахроматический микроскоп был выпущен в 1802 году. Он наделал много шума в научных кругах, ученые были уверены, что совершеннее микроскопа сконструировать нельзя.
В ХІХ веке увеличительные приборы выпускались во многих местах на планете. В 1827 году итальянский ученый-оптик Амичи Джамбаттиста (1786-1863 годы) сконструировал ахроматический объектив с хорошей коррекцией аберраций высокого качества. Последние крупные достижения в этой области совершил Р. Рихтер, который получил патент на разработанное им осветительное устройство для микроскопа.
Современные увеличительные приборы
Увеличительные приборы современных ученых состоят из лупы, телескопа, микроскопа (светового, бинокулярного, электронного).
Читайте также: