A microscope (4000 символов)

Брытковой Т, РЛ 3-61

4000

A microscope is an instrument to see objects too small for the naked eye. The science of investigating small objects using such an instrument is called microscopy. Microscopic means invisible to the eye unless aided by a microscope.

An early microscope was made in 1590 in Middelburg, Netherlands. Two eyeglass makers are variously given credit: Hans Lippershey (who developed an early telescope) and Hans Janssen. Giovanni Faber coined the name for Galileo Galilei's compound microscope in 1625. (Galileo had called it the ""little eye".)

The first detailed account of the interior construction of living tissue based on the use of a microscope did not appear until 1644.

It was not until the 1660s and 1670s that the microscope was used seriously in Italy, Holland and England. Marcelo Malpighi in Italy began the analysis of biological structures beginning with the lungs. Robert Hooke's Micrographia had a huge impact, largely because of its impressive illustrations. The greatest contribution came from Antoni van Leeuwenhoek who discovered red blood cells. On 9 October 1676, Leeuwenhoek reported the discovery of micro-organisms.

The most common type of microscope—and the first invented—is the optical microscope. This is an optical instrument containing one or more lenses producing an enlarged image of an object placed in the focal plane of the lenses.

"Microscopes" can be separated into optical theory microscopes (Light microscope), electron microscopes and scanning probe microscopes. Optical microscopes function through the optical theory of lenses in order to magnify the image generated by the passage of a wave through the sample, or reflected by the sample. The waves used are electromagnetic (in optical microscopes) or electron beams (in electron microscopes).

Optical microscopes, using visible wavelengths of light, are the simplest and most used. Optical microscopes have refractive glass and occasionally of plastic or quartz, to focus light into the eye or another light detector. Mirror-based optical microscopes operate in the same manner. Typical magnification of a light microscope, assuming visible range light, is up to 1500x with a theoretical resolution limit of around 0.2 micrometres or 200 nanometers. Specialized techniques may exceed this magnification but the resolution is diffraction limited. The use of shorter wavelengths of light, such as the ultraviolet, is one way to improve the spatial resolution of the optical microscope, as are devices such as the near-field scanning optical microscope.

Sarfus, a recent optical technique increases the sensitivity of standard optical microscope to a point it becomes possible to directly visualize nanometric films (down to 0.3 nanometer) and isolated nano-objects (down to 2 nm-diameter). The technique is based on the use of non-reflecting substrates for cross-polarized reflected light microscopy.

Phase contrast microscopy is an optical microscopy illumination technique in which small phase shifts in the light passing through a transparent specimen are converted into amplitude or contrast changes in the image. A phase contrast microscope does not require staining to view the slide. This microscope made it possible to study the cell cycle.

The traditional optical microscope has recently been modified into a digital microscope, where, instead of directly viewing the object, a charge-coupled device is used to record the image, which is then displayed on a computer monitor.

Three major variants of electron microscopes exist:

- Scanning electron microscope: looks at the surface of bulk objects by scanning the surface with a fine electron beam and measuring reflection. May also be used for spectroscopy.

- Transmission electron microscope: passes electrons completely through the sample, analogous to basic optical microscopy. This is a scientific device that allows people to see objects that could normally not be seen by the naked or unaided eye.

- Scanning Tunneling Microscope: is a powerful technique for viewing surfaces at the atomic level.

Микроскоп – инструмент для наблюдения объектов, слишком малых для того, чтобы рассмотреть их невооруженным глазом. Наука изучения маленьких объектов, использующая такие инструменты, называется микроскопией. Микромкопический – означает невидимый для глаза, не воспользовавшегося микроскопом.

Самый первый микроскоп был сделан в 1590 в Миддельбурге, Нидерланды. Двум создателям окуляра по-разному оказали честь: Хансу Липперсгею (который изобрел телескоп) и Хансу Янсену. Джованни Фебер придумал имя для составного микроскопа Галилео Галилея в 1625 году. ( Галилео Галилей назвал его «маленький глаз».)

Первые проработанные версии внутреннего строения живой материи, основанные на использовании микроскопа, не появлялись вплоть до 1644 года.

В 1660х и 1670х микроскоп серьезно использовался в Италии, Голландии и Англии. Марчелло Мальпиги в Италии начал анализ биологических структур, начиная с легких. Микрография Роберта Хука оказала большое влияние в значительной степени из-за ее внушительных иллюстраций. Самый большой вклад пришел от Энтони ван Линховоина, который обнаружил эритроциты. 9 октября 1676 года Линховоин сообщил об открытии микроорганизмов.

Наиболее общий тип микроскопа – и первый изобретенный – оптический микроскоп. Это оптический инструмент, содержащий одну или более линзу, создающую увеличенное изображение объекта, помещенного в фокальную плоскость линзы.

«Микроскопы» могут быть разделены основанные на оптической теории (Световой микроскоп), электронные микроскопы и микроскопы для исследования проб. Оптические микроскопы действуют на основании оптической теории линз, для того чтобы увеличить изображение, полученное прохождением волны через образец или отраженной от образца. Используемые волны являются электромагнитными ( в оптических микроскопах) или электронными лучами (в электронных микроскопах).

Оптические микроскопы, использующие видимый свет, наиболее просты и широко применимы. Оптические микроскопы имеют преломляющее стекло, иногда пластик или кварц, для того чтобы сфокусировать свет в глаз или другой световой приемник. Зеркальные оптические микроскопы работают по той же схеме. Типичное усиление светового микроскопа, принимающего видимый диапазон света, составляет 1500х с теоретическим пределом разрешения около 0.2 мкм, или 200 нм. Специализированные методы могут превысить это усиление, но решение – ограниченная дифракция. Использование коротковолнового света, такого как ультрафиолет, - единственный путь к улучшению пространственного расширения микроскопа как устройства, такого как ближнепольный оптический микроскоп.

Сафрус – новейшая оптическая техника увеличивает чувствительность стандартного оптического микроскопа к точке, это делает возможным непосредственно визуализировать нанометрические пленки (вплоть до 0.3 нм) и изолировать нанообъекты (вплоть до 2 нм диаметром). Метод основан на использовании неотражающих субстрат для поперечно-поляризовующей световой микроскопии.

Микроскопия контраста фазы - оптическая техника освещения микроскопа, в которой небольшие изменения фазы света, проходящего через прозрачный экземпляр, преобразуются в амплитуду или контрастные изменения изображения. Микроскоп контраста фазы не требует окрашивания для просмотра слайда. Этот микроскоп сделал возможным изучение клеточного цикла.

Традиционный оптический микроскоп недавно был преобразован в цифровой микроскоп, где вместо непосредственного рассмотрения объекта, устройство с зарядовой связью используется для записи изображения, которое затем воспроизводится на компьютерном мониторе.

Существует 3 основных варианта электронных микроскопов:

- сканирующий электронный микроскоп: рассматривает поверхности объемных объектов сканированием поверхности тонким электронным лучом и измерительным отражением. Может также использоваться для спектроскопии.

- электронный микроскоп передачи: полностью пропускает электроны через образец, аналогично основной оптической микроскопии. Это научное устройство, которое позволяет людям видеть обекты, которые не могут быть замечены невооруженным глазом.

- сканирующий туннельный микроскоп: мощная техника для просмотра поверхностней на атомном уровне.