ใครเป็นผู้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์ตัวแรก: นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่หรือนักประดิษฐ์ที่มีพรสวรรค์ ใครเป็นผู้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์และเมื่อใด ประวัติโดยย่อของกล้องจุลทรรศน์

ไม่ว่าคุณจะพูดอะไร กล้องจุลทรรศน์เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่สำคัญที่สุดของนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในอาวุธหลักในการทำความเข้าใจโลกรอบตัวเรา กล้องจุลทรรศน์ตัวแรกปรากฏขึ้นอย่างไร ประวัติของกล้องจุลทรรศน์ตั้งแต่ยุคกลางจนถึงปัจจุบันคืออะไร โครงสร้างของกล้องจุลทรรศน์คืออะไรและกฎในการใช้งาน คุณจะพบคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ทั้งหมดในบทความของเรา มาเริ่มกันเลย

ประวัติความเป็นมาของการสร้างกล้องจุลทรรศน์

แม้ว่านักโบราณคดีจะพบเลนส์ขยายตัวแรกซึ่งใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงใช้งานได้จริงในระหว่างการขุดค้นบาบิโลนโบราณ แต่กล้องจุลทรรศน์ตัวแรกก็ปรากฏในยุคกลาง ที่น่าสนใจคือไม่มีข้อตกลงระหว่างนักประวัติศาสตร์ว่าใครเป็นผู้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์เป็นคนแรก ผู้ลงสมัครรับตำแหน่งอันทรงเกียรตินี้ ได้แก่ นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ชื่อดัง เช่น กาลิเลโอ กาลิเลอิ, คริสเตียน ฮอยเกนส์, โรเบิร์ต ฮุค และอันโทนี ฟาน ลีเวนฮุก

เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงแพทย์ชาวอิตาลี G. Fracostoro ซึ่งย้อนกลับไปในปี 1538 เป็นคนแรกที่เสนอให้รวมเลนส์หลายตัวเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์การขยายที่มากขึ้น นี่ยังไม่ใช่การสร้างกล้องจุลทรรศน์ แต่มันกลายเป็นบรรพบุรุษของการเกิดขึ้น

และในปี 1590 Hans Yasen ผู้ผลิตแว่นตาชาวดัตช์คนหนึ่งกล่าวว่า Zachary Yasen ลูกชายของเขาได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ตัวแรกขึ้นมา สำหรับผู้คนในยุคกลาง สิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวคล้ายกับปาฏิหาริย์เล็กๆ น้อยๆ อย่างไรก็ตาม นักประวัติศาสตร์จำนวนหนึ่งสงสัยว่า Zachary Yasen เป็นผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อย่างแท้จริงหรือไม่ ความจริงก็คือมีจุดมืดมากมายในชีวประวัติของเขา รวมถึงจุดบนชื่อเสียงของเขาด้วย ดังนั้นคนรุ่นราวคราวเดียวกันจึงกล่าวหาว่าเศคาริยาสทำการปลอมแปลงและขโมยทรัพย์สินทางปัญญาของผู้อื่น แต่น่าเสียดายที่เราไม่สามารถทราบได้อย่างแน่ชัดว่า Zakhary Yasen เป็นผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์หรือไม่

แต่ชื่อเสียงของกาลิเลโอ กาลิเลอีในเรื่องนี้ไร้ที่ติ ก่อนอื่นเรารู้จักชายคนนี้ในฐานะนักดาราศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ นักวิทยาศาสตร์ที่ถูกคริสตจักรคาทอลิกข่มเหงเนื่องจากความเชื่อของเขาที่ว่าโลกหมุนรอบ และไม่ใช่ในทางกลับกัน สิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญของกาลิเลโอคือกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกด้วยความช่วยเหลือที่นักวิทยาศาสตร์เจาะเข้าไปในทรงกลมของจักรวาล แต่ขอบเขตความสนใจของเขาไม่ได้จำกัดอยู่แค่ดวงดาวและดาวเคราะห์เท่านั้น เพราะโดยพื้นฐานแล้วกล้องจุลทรรศน์นั้นเป็นกล้องโทรทรรศน์ตัวเดียวกัน แต่กลับกันเท่านั้น และหากคุณสามารถสังเกตดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลได้ด้วยความช่วยเหลือของเลนส์ขยาย ทำไมไม่เปลี่ยนพลังของพวกมันไปในทิศทางอื่น - เพื่อศึกษาสิ่งที่ "อยู่ใต้จมูกของเรา" “ทำไมจะไม่ได้” กาลิเลโอคงคิดเช่นนั้น และในปี 1609 เขาได้นำเสนอกล้องจุลทรรศน์แบบผสมตัวแรกของเขาต่อสาธารณชนที่ Accademia dei Licei ซึ่งประกอบด้วยเลนส์ขยายแบบนูนและเว้า

กล้องจุลทรรศน์โบราณ

ต่อมา 10 ปีต่อมา นักประดิษฐ์ชาวดัตช์ คอร์นีเลียส เดรบเบล ได้ปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ของกาลิเลโอโดยการเพิ่มเลนส์นูนอีกตัวหนึ่ง แต่การปฏิวัติที่แท้จริงในการพัฒนากล้องจุลทรรศน์นั้นเกิดขึ้นโดย Christiaan Huygens นักฟิสิกส์ ช่างเครื่อง และนักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ ดังนั้นเขาจึงเป็นคนแรกที่สร้างกล้องจุลทรรศน์ที่มีระบบช่องมองภาพแบบสองเลนส์ที่ได้รับการปรับตามสี เป็นที่น่าสังเกตว่าเลนส์ใกล้ตาของ Huygens ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

แต่นักประดิษฐ์และนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษผู้โด่งดัง Robert Hooke เข้าสู่ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์มาโดยตลอด ไม่เพียงแต่ในฐานะผู้สร้างกล้องจุลทรรศน์ดั้งเดิมของเขาเอง แต่ยังในฐานะบุคคลที่ค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่ด้วยความช่วยเหลือของเขาด้วย เขาเป็นคนแรกที่เห็นเซลล์อินทรีย์ผ่านกล้องจุลทรรศน์ และแนะนำว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์ ซึ่งเป็นหน่วยของสิ่งมีชีวิตที่เล็กที่สุดเหล่านี้ Robert Hooke ตีพิมพ์ผลการสังเกตของเขาในงานพื้นฐานของเขา Micrographia

จัดพิมพ์ในปี 1665 โดย Royal Society of London หนังสือเล่มนี้กลายเป็นหนังสือขายดีทางวิทยาศาสตร์ในยุคนั้นทันที และสร้างความรู้สึกที่แท้จริงในชุมชนวิทยาศาสตร์ แน่นอน มันมีภาพแกะสลักเป็นรูปเหา แมลงวัน และเซลล์พืชที่ขยายใหญ่ขึ้นด้วยกล้องจุลทรรศน์ โดยพื้นฐานแล้ว งานนี้เป็นคำอธิบายที่น่าทึ่งเกี่ยวกับความสามารถของกล้องจุลทรรศน์

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: โรเบิร์ต ฮุคใช้คำว่า "เซลล์" เพราะเซลล์พืชที่มีกำแพงล้อมรอบทำให้เขานึกถึงเซลล์สงฆ์

นี่คือหน้าตาของกล้องจุลทรรศน์ของโรเบิร์ต ฮุค ภาพจาก Micrographia

และนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นคนสุดท้ายที่มีส่วนในการพัฒนากล้องจุลทรรศน์คือ Dutchman Antonia van Leeuwenhoek แรงบันดาลใจจากผลงาน Micrographia ของ Robert Hooke Leeuwenhoek ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์ของเขาเอง กล้องจุลทรรศน์ของลีเวนฮุก แม้ว่าจะมีเลนส์เพียงตัวเดียว แต่ก็มีความแข็งแรงมาก ดังนั้นระดับรายละเอียดและกำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์ของเขาจึงดีที่สุดในเวลานั้น มองผ่านกล้องจุลทรรศน์ สัตว์ป่าลีเวนฮุกได้ค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดหลายอย่างในวิชาชีววิทยา: เขาเป็นคนแรกที่ได้เห็นเซลล์เม็ดเลือดแดง, อธิบายแบคทีเรีย, ยีสต์, สเปิร์มที่ร่างไว้และโครงสร้างของดวงตาของแมลง, ค้นพบ ciliates และอธิบายหลายรูปแบบของพวกมัน งานของลีเวนฮุกเป็นแรงผลักดันอย่างมากต่อการพัฒนาชีววิทยา และช่วยดึงดูดความสนใจของนักชีววิทยามาที่กล้องจุลทรรศน์ ทำให้กล้องจุลทรรศน์เป็นส่วนสำคัญของการวิจัยทางชีววิทยาจวบจนทุกวันนี้ อันนี้เข้าครับ โครงร่างทั่วไปประวัติความเป็นมาของการค้นพบกล้องจุลทรรศน์

ประเภทของกล้องจุลทรรศน์

นอกจากนี้ ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงขั้นสูงก็เริ่มปรากฏให้เห็นมากขึ้นเรื่อยๆ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงตัวแรกที่ทำงานโดยใช้เลนส์ขยายถูกแทนที่ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กทรอนิกส์ และจากนั้นกล้องจุลทรรศน์แบบเลเซอร์ กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์ ซึ่งให้เอฟเฟกต์และรายละเอียดการขยายที่ดีกว่ามาก กล้องจุลทรรศน์เหล่านี้ทำงานอย่างไร? เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในภายหลัง

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

ประวัติความเป็นมาของการพัฒนา กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเริ่มต้นในปี 1931 เมื่อ R. Rudenberg คนหนึ่งได้รับสิทธิบัตรสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านตัวแรก จากนั้นในช่วงทศวรรษที่ 40 ของศตวรรษที่ผ่านมา กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดปรากฏขึ้น ซึ่งมาถึงความสมบูรณ์แบบทางเทคนิคแล้วในช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา พวกเขาสร้างภาพของวัตถุโดยการเคลื่อนหัววัดอิเล็กทรอนิกส์ส่วนเล็กๆ ไปทั่ววัตถุตามลำดับ

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนทำงานอย่างไร? การทำงานของมันขึ้นอยู่กับลำแสงอิเล็กตรอนโดยตรงที่เร่งในสนามไฟฟ้าและแสดงภาพบนเลนส์แม่เหล็กพิเศษ ลำแสงอิเล็กตรอนนี้สั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้มาก ทั้งหมดนี้ทำให้สามารถเพิ่มกำลังของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและความละเอียดได้ 1,000-10,000 เท่า เมื่อเทียบกับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบดั้งเดิม นี่คือข้อได้เปรียบหลักของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

นี่คือลักษณะของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสมัยใหม่

กล้องจุลทรรศน์เลเซอร์

กล้องจุลทรรศน์แบบเลเซอร์เป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนรุ่นปรับปรุง โดยทำงานโดยใช้ลำแสงเลเซอร์ ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตได้ในระดับความลึกที่มากยิ่งขึ้น

กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์

กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์ใช้เพื่อศึกษาวัตถุขนาดเล็กมากซึ่งมีขนาดเทียบได้กับขนาดของคลื่นเอ็กซ์เรย์ งานของพวกเขามีพื้นฐานมาจาก รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 0.01 ถึง 1 นาโนเมตร

อุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์

การออกแบบกล้องจุลทรรศน์ขึ้นอยู่กับชนิดของมัน แน่นอนว่า กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะมีความแตกต่างในการออกแบบจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงหรือจากกล้องจุลทรรศน์รังสีเอกซ์ ในบทความของเราเราจะดูโครงสร้างของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบดั้งเดิมซึ่งได้รับความนิยมมากที่สุดในหมู่มือสมัครเล่นและมืออาชีพเนื่องจากสามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาการวิจัยง่ายๆ ได้

ก่อนอื่นเลย กล้องจุลทรรศน์สามารถแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนทางแสงและทางกลได้ ส่วนแสงประกอบด้วย:

• ช่องมองภาพเป็นส่วนหนึ่งของกล้องจุลทรรศน์ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับดวงตาของผู้สังเกต ในกล้องจุลทรรศน์แรกสุดนั้นประกอบด้วยเลนส์เดี่ยว แน่นอนว่าการออกแบบช่องมองภาพในกล้องจุลทรรศน์สมัยใหม่นั้นค่อนข้างซับซ้อนกว่าเล็กน้อย
• เลนส์เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของกล้องจุลทรรศน์ เนื่องจากเป็นเลนส์ที่ให้กำลังขยายหลัก
• เครื่องส่องสว่าง – รับผิดชอบการไหลของแสงไปยังวัตถุที่กำลังศึกษา
• รูรับแสง – ควบคุมความแรงของฟลักซ์แสงที่เข้าสู่วัตถุที่กำลังศึกษา

ชิ้นส่วนทางกลของกล้องจุลทรรศน์ประกอบด้วยส่วนสำคัญต่างๆ เช่น:

• Tube เป็นท่อที่ช่องมองภาพตั้งอยู่ ท่อจะต้องมีความทนทานและไม่เสียรูป มิฉะนั้นคุณสมบัติทางแสงของกล้องจุลทรรศน์จะได้รับผลกระทบ
• ฐานช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของกล้องจุลทรรศน์ระหว่างการทำงาน ด้วยเหตุนี้จึงได้ติดท่อ, ที่ยึดตัวเก็บประจุ, ปุ่มปรับโฟกัสและส่วนอื่น ๆ ของกล้องจุลทรรศน์
• หัวป้อมปืน - ใช้สำหรับ การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเลนส์ไม่มีจำหน่ายในกล้องจุลทรรศน์รุ่นราคาถูก
• ตารางวัตถุเป็นสถานที่ซึ่งวัตถุที่ตรวจสอบหรือวัตถุถูกวาง

และในภาพนี้แสดงโครงสร้างกล้องจุลทรรศน์ที่มีรายละเอียดมากขึ้น

กฎการทำงานกับกล้องจุลทรรศน์

• จำเป็นต้องทำงานกับกล้องจุลทรรศน์ขณะนั่ง
• ก่อนใช้งานต้องตรวจสอบกล้องจุลทรรศน์และเช็ดฝุ่นด้วยผ้านุ่ม
• วางกล้องจุลทรรศน์ไว้ข้างหน้าคุณทางซ้ายเล็กน้อย
• มันคุ้มค่าที่จะเริ่มทำงานด้วยกำลังขยายต่ำ
• ตั้งค่าการส่องสว่างในขอบเขตการมองเห็นของกล้องจุลทรรศน์โดยใช้แสงไฟฟ้าหรือกระจก มองเข้าไปในช่องมองภาพด้วยตาข้างเดียวและใช้กระจกที่มีด้านเว้า ส่องแสงจากหน้าต่างเข้าสู่เลนส์ จากนั้นให้แสงสว่างในขอบเขตการมองเห็นให้มากที่สุดและสม่ำเสมอ หากกล้องจุลทรรศน์ติดตั้งไฟส่องสว่าง ให้เชื่อมต่อกล้องจุลทรรศน์เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ เปิดหลอดไฟและตั้งค่าความสว่างที่ต้องการ
• วางไมโครตัวอย่างไว้บนเวทีเพื่อให้วัตถุที่กำลังศึกษาอยู่ใต้เลนส์ มองจากด้านข้าง ลดเลนส์ลงโดยใช้มาโครสกรูจนกระทั่งระยะห่างระหว่างเลนส์ด้านล่างของเลนส์กับไมโครตัวอย่างเท่ากับ 4-5 มม.
• เคลื่อนย้ายยาด้วยมือค้นหา ถูกที่แล้ววางไว้ตรงกลางช่องมองภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์
• หากต้องการศึกษาวัตถุที่กำลังขยายสูง คุณต้องวางพื้นที่ที่เลือกไว้ตรงกลางมุมมองของกล้องจุลทรรศน์ที่กำลังขยายต่ำก่อน จากนั้นเปลี่ยนเลนส์เป็น 40x หมุนปืนพกเพื่อให้เข้ารับตำแหน่งทำงาน ใช้สกรูไมโครมิเตอร์เพื่อให้ได้ภาพที่ดีของวัตถุ ในกล่องกลไกไมโครมิเตอร์มีสองเส้น และบนสกรูไมโครมิเตอร์จะมีจุดที่ต้องอยู่ระหว่างเส้นเสมอ หากเกินขีดจำกัดก็จะต้องกลับสู่ตำแหน่งปกติ หากไม่ปฏิบัติตามกฎนี้ สกรูไมโครมิเตอร์อาจหยุดทำงาน
• เมื่อเสร็จสิ้นงานที่มีกำลังขยายสูง ให้ตั้งค่ากำลังขยายต่ำ ยกเลนส์ขึ้น นำชิ้นงานออกจากโต๊ะทำงาน เช็ดทุกส่วนของกล้องจุลทรรศน์ด้วยผ้าเช็ดปากที่สะอาด แล้วปิดไว้ ถุงพลาสติกและวางไว้ในตู้เสื้อผ้า

มนุษย์มีชีวิตอยู่เป็นเวลานานท่ามกลางสิ่งมีชีวิตที่มองไม่เห็น พบกับผลผลิตจากกิจกรรมสำคัญของพวกเขาอย่างต่อเนื่อง เขาทำไวน์ น้ำส้มสายชู ขนมปังอบ และอื่นๆ อีกมากมาย ทุกข์ทรมานจากโรคที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ โดยไม่รู้ถึงการมีอยู่ของพวกมัน ท้ายที่สุดแล้วขนาดของมันเล็กมากจนมองไม่เห็น ต่อสายตามนุษย์.
แม้แต่ในบาบิโลนโบราณ พวกเขาพยายามขยายขีดความสามารถของมนุษย์ ในระหว่างการขุดค้นพบเลนส์นูนเหลี่ยม อุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาที่ง่ายที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน มันเป็นก้าวเข้าสู่พิภพเล็ก ๆ ต่อมาในศตวรรษที่ 16 และ 17 กล้องโทรทรรศน์จึงถูกสร้างขึ้นต้องขอบคุณการพัฒนาทางดาราศาสตร์ สังเกตได้ว่าหากวางเลนส์กลับด้าน จะสามารถมองเห็นวัตถุขนาดเล็กมากได้ เมื่อรู้สิ่งนี้แล้วในปี 1610 G. Galileo ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์ขึ้นมา
ต่อมา นักฟิสิกส์และนักประดิษฐ์ อาร์. ฮุก ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์จากเลนส์สองนูนสองด้าน มันเพิ่มขึ้นถึง 30 เท่า เมื่อตรวจดูรอยตัดของจุกไม้ก๊อก เขาเห็นเซลล์ ต่อจากนั้นพวกเขาถูกเรียกว่าเซลล์โดยเขา การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับโลกใบเล็กทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์
Antonie van Leeuwenhoek มีส่วนสนับสนุนอย่างมากในการศึกษาจุลินทรีย์ ในตอนแรกเขาสนใจโครงสร้างนี้ เส้นใยแฟลกซ์. เขาขัดเลนส์หยาบๆ เพื่อตรวจสอบพวกมัน ต่อมาเขาเริ่มสนใจงานนี้ ฉันเริ่มปรับปรุงเลนส์ เขาเรียกว่า "กล้องจุลทรรศน์" เขาวางแว่นตาสองด้านเดี่ยวของเขาไว้ในกรอบที่ทำจากเงินหรือทองเหลือง พวกมันดูเหมือนแว่นขยายสมัยใหม่ ต่อมาทรงสร้างกล้องจุลทรรศน์แบบมีแสงสว่าง ความสามารถในการขยายของพวกเขานั้นยิ่งใหญ่ที่สุดในเวลานั้น เพิ่มขึ้น 200-270 เท่า ด้วยความอยากรู้อยากเห็นโดยธรรมชาติ เขาจึงตรวจดูทุกสิ่ง ทั้งเลือด คราบจุลินทรีย์ น้ำลาย และอื่นๆ อีกมากมาย สำหรับงานของเขาเขาได้รับการยอมรับเข้าสู่ Royal Society of London เขาสรุปได้ว่าทุกสิ่งรอบตัวมีสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กอาศัยอยู่ ในความคิดของเขา พวกมันถูกสร้างขึ้นมาเหมือนสัตว์ เป็นที่รู้กันว่าปีเตอร์เป็นคนแรกที่มาเยี่ยมเขาและนำกล้องจุลทรรศน์ตัวแรกมาที่รัสเซีย ต่อจากนั้นก็ผลิตในรัสเซียตามรุ่นของเขา
การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ขยายที่มีความซับซ้อนมากขึ้น และในปี ค.ศ. 1863 โพลาไรเซชันก็ปรากฏขึ้น ตั้งแต่ปี 1931 เป็นต้นมา ถึงเวลาแล้วสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน มันมีพลังมากกว่าแสงมาก ความสามารถของมันทำให้สามารถตรวจสอบไม่เพียงแต่เซลล์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงออร์แกเนลล์ของมันด้วย ช่วงเวลาของการพัฒนามิญชวิทยา (วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเนื้อเยื่อ) และวิทยาเซลล์ (วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเซลล์) เริ่มต้นขึ้น ต่อมาผู้สร้าง E. Ruska ได้รับรางวัลโนเบล
การปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนนำไปสู่การสร้างอุปกรณ์เลเซอร์ มันขึ้นอยู่กับลำแสงเลเซอร์ สิ่งนี้นำไปสู่ความเป็นไปได้ในการมองชั้นที่ลึกลงไป ความทันสมัยนำไปสู่การสร้างกล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์แบบเลเซอร์ ทุกวันนี้ ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ขยาย คุณไม่เพียงแต่สามารถมองเห็นโลกใบเล็กๆ เท่านั้น แต่ยังถ่ายภาพได้อีกด้วย ทำการฉายภาพ 3 มิติ หากในขั้นตอนแรกของการสร้างอุปกรณ์ขยายขนาดของพวกเขาก็ไม่ใหญ่นัก อุปกรณ์สมัยใหม่ไม่เพียงแค่ใหญ่แต่ใหญ่มาก ในขณะเดียวกันก็เข้าถึงได้มากขึ้น สามารถซื้อเพื่อใช้ส่วนตัวได้
การสร้างกล้องจุลทรรศน์และการปรับปรุงเพิ่มเติมทำให้เกิดการพัฒนาวิทยาศาสตร์มากมาย ประการแรกคือจุลชีววิทยา มันถูกใช้ในสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องมากมาย: การแพทย์ พฤกษศาสตร์ ธรณีวิทยา เคมี กีฏวิทยา (วิทยาศาสตร์ของแมลง) ฟิสิกส์ และอื่นๆ ต้องขอบคุณเขาที่ทำให้มีการค้นพบทางวิทยาศาสตร์มากมาย ทำให้สามารถเข้าใจกลไกของกระบวนการต่างๆ มากมายได้ เรียนรู้ที่จะรับมือกับ โรคที่เป็นอันตรายซึ่งมีสาเหตุมาจากจุลินทรีย์

ตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษย์ต้องการเห็นสิ่งที่เล็กกว่าที่ตาเปล่าจะรับรู้ได้มาก ปัจจุบันนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าใครเป็นคนแรกที่ใช้เลนส์ แต่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าบรรพบุรุษของเรารู้เมื่อกว่า 2 พันปีก่อนว่าแก้วสามารถหักเหแสงได้

ในศตวรรษที่สองก่อนคริสต์ศักราช คลอดิอุส ปโตเลมีบรรยายว่าแท่งไม้จะ "โค้งงอ" เมื่อจุ่มลงในน้ำได้อย่างไร และยังคำนวณค่าคงที่ของการหักเหของแสงได้อย่างแม่นยำอีกด้วย ก่อนหน้านี้ในประเทศจีน อุปกรณ์ต่างๆ ถูกสร้างขึ้นจากเลนส์และท่อที่เต็มไปด้วยน้ำเพื่อ "มองเห็นสิ่งที่มองไม่เห็น"

ในปี 1267 โรเจอร์ เบคอน บรรยายหลักการทำงานของเลนส์และแนวคิดทั่วไปของกล้องโทรทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์ แต่เฉพาะใน ปลายเจ้าพระยาศตวรรษนี้ Zachary Jansen และ Hans พ่อของเขา ซึ่งเป็นผู้ผลิตแว่นตาจากฮอลแลนด์ ได้เริ่มทดลองใช้เลนส์ พวกเขาวางเลนส์หลายตัวไว้ในหลอดและพบว่าวัตถุที่มองผ่านเลนส์นั้นดูใหญ่กว่าแว่นขยายธรรมดามาก

แต่ “กล้องจุลทรรศน์” ของพวกเขานี้มีความอยากรู้อยากเห็นมากกว่าเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ มีคำอธิบายเครื่องดนตรีที่พ่อลูกทำเพื่อราชวงศ์ ประกอบด้วยท่อเลื่อน 3 ท่อ มีความยาวรวมกันเพียง 45 กว่าเซนติเมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 เซนติเมตร เมื่อปิดจะขยาย 3 เท่า และเมื่อเปิดเต็มที่จะขยาย 9 เท่า แม้ว่าภาพจะเบลอเล็กน้อยก็ตาม

ในปี 1609 กาลิเลโอ กาลิเลอีได้สร้างกล้องจุลทรรศน์แบบประกอบที่มีเลนส์นูนและเลนส์เว้า และถวาย "ออคคิโอลิโน" ("ตาเล็ก") นี้แก่กษัตริย์สมันด์ที่ 3 แห่งโปแลนด์ในปี 1612 ไม่กี่ปีต่อมาในปี 1619 นักประดิษฐ์ชาวดัตช์ Cornelius Drebbel ได้สาธิตกล้องจุลทรรศน์รุ่นของเขาที่มีเลนส์นูนสองตัวในลอนดอน แต่คำว่า "กล้องจุลทรรศน์" นั้นปรากฏเฉพาะในปี 1625 เมื่อเปรียบเทียบกับ "กล้องโทรทรรศน์" มันถูกคิดค้นโดยนักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมันจาก Bamberg, Johann (Giovanni) Faber

จากลีเวนฮุกถึงอับเบ

ในปี ค.ศ. 1665 นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ โรเบิร์ต ฮุค ได้ปรับปรุงเครื่องมือขยายของเขา และค้นพบหน่วยโครงสร้างเบื้องต้น ได้แก่ เซลล์ โดยการศึกษาเปลือกของต้นโอ๊กก๊อก 10 ปีหลังจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ Antonie van Leeuwenhoek ก็สามารถได้รับเลนส์ขั้นสูงยิ่งขึ้นไปอีก กล้องจุลทรรศน์ของเขาขยายวัตถุได้ 270 เท่า ในขณะที่อุปกรณ์อื่นที่คล้ายคลึงกันแทบจะไม่มีกำลังขยายถึง 50 เท่า

ด้วยเลนส์กราวด์และเลนส์ขัดเงาคุณภาพสูง Lenwenhoek จึงค้นพบมากมาย เขาเป็นคนแรกที่เห็นและบรรยายถึงแบคทีเรีย เซลล์ยีสต์ และสังเกตการเคลื่อนไหวของเซลล์เม็ดเลือดในเส้นเลือดฝอย โดยรวมแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์ที่แตกต่างกันอย่างน้อย 25 ตัว ซึ่งมีเพียง 9 ตัวเท่านั้นที่รอดมาได้จนถึงทุกวันนี้ มีข้อเสนอแนะว่าอุปกรณ์บางตัวที่สูญหายมีกำลังขยาย 500 เท่าด้วยซ้ำ

แม้จะมีความก้าวหน้าในสาขานี้ แต่กล้องจุลทรรศน์ก็ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเลยในอีก 200 ปีข้างหน้า จนกระทั่งช่วงทศวรรษปี 1850 วิศวกรชาวเยอรมัน Carl Zeiss เริ่มปรับปรุงเลนส์สำหรับกล้องจุลทรรศน์ที่บริษัทของเขาผลิต ในช่วงทศวรรษที่ 1880 เขาจ้าง Otto Schott ผู้เชี่ยวชาญด้านแว่นตา การวิจัยของเขาทำให้สามารถปรับปรุงคุณภาพของอุปกรณ์ขยายได้อย่างมีนัยสำคัญ

พนักงานอีกคนของ Carl Zeiss ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ด้านการมองเห็น Ernst Abbe ได้ปรับปรุงกระบวนการผลิตเครื่องมือเกี่ยวกับการมองเห็น ก่อนหน้านี้การทำงานทั้งหมดกับพวกเขาดำเนินการโดยการลองผิดลองถูก Abbe ได้สร้างรากฐานทางทฤษฎีสำหรับพวกเขา ซึ่งเป็นวิธีการผลิตที่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี กล้องจุลทรรศน์ที่เรารู้จักในปัจจุบันก็ปรากฏขึ้น อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงซึ่งสามารถโฟกัสไปที่วัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าหรือเท่ากับความยาวคลื่นของแสงได้ ไม่สามารถตอบสนองความต้องการของนักวิทยาศาสตร์ได้อีกต่อไป

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสมัยใหม่

ในปี 1931 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Ernst Ruska เริ่มทำงานเกี่ยวกับการสร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนตัวแรก (กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน) ในปี 1986 เขาจะได้รับรางวัลโนเบลจากสิ่งประดิษฐ์นี้

ในปี 1936 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Erwin Wilgel Müller ได้ประดิษฐ์เครื่องฉายภาพอิเล็กทรอนิกส์ (กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนภาคสนาม) อุปกรณ์ดังกล่าวทำให้สามารถขยายภาพของวัตถุแข็งได้นับล้านครั้ง 15 ปีต่อมา มุลเลอร์ได้ค้นพบความก้าวหน้าอีกครั้งในด้านนี้ นั่นคือกล้องจุลทรรศน์ไอออนภาคสนาม ซึ่งทำให้นักฟิสิกส์มีโอกาสได้เห็นอะตอมเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษย์

งานอื่นๆ ก็ดำเนินการไปพร้อมๆ กัน ในปี 1953 Fritz Zernike ชาวดัตช์ ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์เชิงทฤษฎี ได้รับรางวัลโนเบลจากการพัฒนากล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟส ในปี 1967 เออร์วิน มุลเลอร์ได้ปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ไอออนภาคสนามของเขาโดยการเพิ่มเครื่องสเปกโตรมิเตอร์แบบเวลาบิน ทำให้เกิด "โพรบอะตอม" ตัวแรก อุปกรณ์นี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้ระบุแต่ละอะตอมเท่านั้น แต่ยังช่วยกำหนดอัตราส่วนมวลและประจุของไอออนด้วย

ในปี 1981 Gerd Binnig และ Heinrich Rohrer จากประเทศเยอรมนี ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์แบบสแกน (แรสเตอร์) ห้าปีต่อมา บินนิกและเพื่อนร่วมงานของเขาได้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมแบบสแกน ต่างจากการพัฒนาก่อนหน้านี้ AFM ช่วยให้สามารถตรวจสอบพื้นผิวทั้งที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและไม่นำไฟฟ้า และควบคุมอะตอมได้จริง ในปีเดียวกันนั้นเอง บินนิกและโรห์เรอร์ได้รับรางวัลโนเบลสาขา STM

ในปี 1988 นักวิทยาศาสตร์สามคนจากสหราชอาณาจักรได้ติดตั้ง "หัววัดอะตอม" ของ Müller พร้อมด้วยเครื่องตรวจจับที่ไวต่อตำแหน่ง ซึ่งทำให้สามารถระบุตำแหน่งของอะตอมในสามมิติได้

ในปี 1988 วิศวกรชาวญี่ปุ่น Kingo Itaya ได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนด้วยไฟฟ้าเคมี และสามปีต่อมาก็ได้เสนอกล้องจุลทรรศน์แรงวัดเคลวิน ซึ่งเป็นกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมรุ่นแบบไม่สัมผัส

กลับไปที่บทความ

การประดิษฐ์และปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์

การพัฒนาด้านทัศนศาสตร์ทำให้สามารถก่อสร้างได้ในศตวรรษที่ 17 กล้องจุลทรรศน์เป็นอุปกรณ์ที่มีผลการปฏิวัติอย่างแท้จริงต่อการพัฒนาทางชีววิทยา กล้องจุลทรรศน์เปิดโลกของโปรโตซัวและแบคทีเรียให้กับนักวิจัย การศึกษารายละเอียดโครงสร้างของสัตว์ พืช และเชื้อราที่ไม่สามารถเข้าถึงได้จนบัดนี้ ได้แสดงให้เห็นว่าพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดคือการก่อตัวเล็กๆ ที่เป็นสากล ซึ่งก็คือเซลล์

กล้องจุลทรรศน์ในความหมายสมัยใหม่มีเพียงกล้องจุลทรรศน์ที่ "ซับซ้อน" ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยระบบเลนส์สองระบบ: ช่องมองภาพและเลนส์ แต่ในช่วงรุ่งเช้าของการใช้กล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์แบบ "ธรรมดา" ก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเช่นกัน ซึ่งในปัจจุบันเราจะเรียกว่าแว่นขยาย
กล้องจุลทรรศน์แบบผสมตัวแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1609-1610 กาลิเลโอเป็นกล้องโทรทรรศน์ดัดแปลง กล้องจุลทรรศน์แบบผสมสมัยใหม่มีต้นกำเนิดมาจากกล้องจุลทรรศน์สองเลนส์ของอังกฤษหรือดัตช์ในต้นศตวรรษที่ 17 วัตถุในนั้นถูกมองในเวลากลางวันโดยมีแสงตกกระทบ ไม่มีอุปกรณ์สำหรับการโฟกัส

กล้องจุลทรรศน์ชนิดแรกๆ ที่เราคุ้นเคย

การปรับปรุงครั้งใหญ่ครั้งแรกของกล้องจุลทรรศน์แบบผสมมีความเกี่ยวข้องกับชื่อของนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Robert Hooke (1635-1703) การปรับปรุงส่งผลต่อคุณสมบัติการออกแบบด้านทัศนศาสตร์และกลไก ระบบการส่องสว่างประดิษฐ์ของวัตถุที่นักวิทยาศาสตร์ประดิษฐ์ขึ้นนั้นเป็นพื้นฐานใหม่เช่นกัน

การพัฒนากล้องจุลทรรศน์ในศตวรรษที่ 18 ดำเนินไปตามแนวการปรับปรุงการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลเป็นหลัก ขณะนี้ท่อที่บรรทุกเลนส์ได้รับการติดตั้งแบบเคลื่อนย้ายได้บนเสาพิเศษและมั่นใจในการเคลื่อนที่ด้วยสกรูเกลียวพิเศษ

ประวัติความเป็นมาของกล้องจุลทรรศน์ตัวแรกหรือจุดเริ่มต้นทั้งหมด

การปรับปรุงการออกแบบทำให้สามารถศึกษาทั้งวัตถุโปร่งใสในแสงที่ส่องผ่านและวัตถุทึบแสงในแสงตกกระทบได้ ตั้งแต่ปี 1715 กล้องจุลทรรศน์มีกระจกที่คุ้นเคย

กล้องจุลทรรศน์ดัดแปลงสำหรับการถ่ายภาพในห้องมืด

ในกล้องจุลทรรศน์ที่ซับซ้อนทั้งหมดในศตวรรษที่ 17 - 18 ที่กำลังขยายมากกว่า 120 - 150 เท่า (ความคลาดเคลื่อนทรงกลมและสี) ภาพจะบิดเบี้ยวอย่างมาก ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่านักกล้องจุลทรรศน์ในยุคนั้นชอบที่จะเริ่มต้นด้วย

A. Levenguk ได้รับกล้องจุลทรรศน์เลนส์เดี่ยวแบบธรรมดา ปัญหาความคลาดเคลื่อนสีได้รับการแก้ไขแล้ว ปลาย XVIII- ต้นศตวรรษที่ 19 ผ่านการใช้การผสมผสานเลนส์จากกระจกประเภทต่างๆ กล้องจุลทรรศน์ไม่มีสีตัวแรกได้รับการออกแบบในปี พ.ศ. 2327 โดย F. Epinus นักวิชาการแห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก แต่ด้วยเหตุผลหลายประการจึงไม่แพร่หลาย ขั้นตอนต่อไปในการทำให้กล้องจุลทรรศน์ไม่มีสีเกิดขึ้นพร้อมๆ กันโดยผู้เชี่ยวชาญในเยอรมนี อังกฤษ และฝรั่งเศส ในปี 1827 J.B. Amici ใช้เลนส์หน้าเรียบในเลนส์ ซึ่งช่วยลดความคลาดเคลื่อนทรงกลม

เทคนิคการบดและการปรับเลนส์ร่วมกันได้บรรลุถึงความสมบูรณ์แบบเช่นเดียวกับกล้องจุลทรรศน์ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 สามารถขยายได้ถึง 1,000 เท่า การใช้งานจริงของระบบที่แข็งแกร่งดังกล่าวถูก จำกัด ด้วยความจริงที่ว่าขอบเขตการมองเห็นที่กำลังขยายสูงยังคงมืด - ส่วนสำคัญของรังสีที่หักเหในอากาศไปไม่ถึงเลนส์ การปรับปรุงขั้นรุนแรงเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เริ่มใช้ (การจุ่ม) เลนส์แช่น้ำมันสร้างสรรค์โดยนักออกแบบจากบริษัท K. Zeiss

การสร้างโรงงานที่ผลิตกล้องจุลทรรศน์ การแข่งขันระหว่างโรงงานที่แข่งขันกันทำให้เกิดเครื่องมือที่มีราคาถูกลง และในวัยสี่สิบของศตวรรษที่ 19 กล้องจุลทรรศน์ก็กลายเป็นเครื่องมือในห้องปฏิบัติการในชีวิตประจำวันที่แม้แต่แพทย์และนักศึกษาแต่ละคนก็สามารถมีได้
ในปี 1886 บริษัทของ K. Zeiss ได้เปิดตัวเลนส์อะโพโครมาติกแบบใหม่ ซึ่งการแก้ไขความคลาดเคลื่อนของทรงกลมและความคลาดเคลื่อนสีมาถึงขีดจำกัด ดังที่การคำนวณของ E. Abbe แสดงให้เห็น การผลิตเลนส์เหล่านี้ถึงขีดจำกัดของกำลังการแยกส่วนของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแล้ว

กล้องจุลทรรศน์รุ่นแรกๆ จาก Carl Zeiss ภาพถ่าย: “Flavio”

ควบคู่ไปกับการปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ เทคนิคในการเตรียมการเตรียมด้วยกล้องจุลทรรศน์ก็พัฒนาขึ้น เป็นเวลานานมันยังคงดั้งเดิมมาก - จนกระทั่ง ต้น XIXวี. นักจุลทรรศน์ส่วนใหญ่จะดูวัตถุแห้ง มีการศึกษาการเตรียมอาหารสดที่ยังไม่ผ่านกระบวนการใดๆ ยังไม่มีวิธีในการทำ "การเตรียมการแบบถาวร" ซึ่งเป็นลักษณะของกล้องจุลทรรศน์สมัยใหม่ ด้วยเหตุนี้ ผู้วิจัยจึงขาดโอกาสในการศึกษาการเตรียมการมาเป็นเวลานานและเปรียบเทียบการเตรียมการใหม่กับของเก่า

เมื่อต้นไตรมาสที่สองของศตวรรษที่ 19 นักวิจัยเริ่มใช้รีเอเจนต์บางชนิดเพื่อศึกษาเนื้อเยื่อ เช่น การเติม กรดน้ำส้มทำให้สามารถระบุนิวเคลียสของเซลล์ได้ รีเอเจนต์ถูกใช้ตรงนั้นบนเวทีกล้องจุลทรรศน์
ตั้งแต่ยุค 80 ศตวรรษที่สิบเก้า ในทางปฏิบัติ การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครโตมที่ประดิษฐ์โดย J. Purkinje กลายเป็นคุณลักษณะที่ขาดไม่ได้ การใช้ไมโครโตมทำให้สามารถสร้างส่วนที่บางและต่อเนื่องกันของส่วนต่างๆ ได้ ซึ่งนำไปสู่ความก้าวหน้าในการศึกษานี้ โครงสร้างบางเซลล์.

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 กล้องจุลทรรศน์กำลังเริ่มใช้งาน วิธีการต่างๆการเตรียมการยึดติดและการย้อมสี การเทวัตถุที่กำลังศึกษาลงในสื่อที่มีความหนาแน่นมากขึ้น ตั้งแต่ยุค 70 ศตวรรษที่สิบเก้า ยาหม่องของแคนาดาเริ่มถูกนำมาใช้เพื่อการผลิตยาหม่องแบบถาวร

เป็นการยากที่จะบอกว่าใครเป็นคนนำกล้องจุลทรรศน์ตัวแรกมาที่รัสเซีย เป็นไปได้มากว่านี่จะไม่เกิดก่อนศตวรรษที่ 17

Wikipedia มีข้อมูลดังต่อไปนี้:
ไม่สามารถระบุได้อย่างแน่ชัดว่าใครเป็นผู้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์ เชื่อกันว่า Hans Janssen ผู้ผลิตแว่นตาชาวดัตช์และ Zacharias Janssen ลูกชายของเขาได้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์ตัวแรกในปี 1590 แต่นี่เป็นคำกล่าวอ้างของ Zacharias Janssen เองในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 แน่นอนว่าวันที่ไม่แน่นอน เนื่องจากปรากฏว่าเศคาริยาห์เกิดประมาณปี 1590

กล้องจุลทรรศน์ถูกประดิษฐ์ขึ้นอย่างไร

ผู้แข่งขันอีกคนสำหรับตำแหน่งนักประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์คือกาลิเลโอกาลิเลอี เขาได้พัฒนาออคคิโอลิโนหรือกล้องจุลทรรศน์แบบผสมที่มีเลนส์นูนและเว้าในปี 1609 กาลิเลโอนำเสนอกล้องจุลทรรศน์ของเขาต่อสาธารณชนที่ Accademia dei Lincei ซึ่งก่อตั้งโดย Federico Cesi ในปี 1603 รูปผึ้งสามตัวของ Francesco Stelluti เป็นส่วนหนึ่งของตราประทับของสมเด็จพระสันตะปาปา Urban VIII และถือเป็นสัญลักษณ์กล้องจุลทรรศน์ที่ตีพิมพ์ครั้งแรก (ดู Stephen Jay Gould, The Lying stone of Marrakech, 2000) Christiaan Huygens ชาวดัตช์อีกคนหนึ่ง คิดค้นระบบช่องมองภาพแบบสองเลนส์ที่เรียบง่ายในช่วงปลายทศวรรษ 1600 ซึ่งสามารถปรับได้โดยไม่มีสี และถือเป็นก้าวสำคัญในประวัติศาสตร์ของการพัฒนากล้องจุลทรรศน์ เลนส์ใกล้ตาของ Huygens ยังคงผลิตอยู่ในปัจจุบัน แต่ขาดขอบเขตการมองเห็นที่กว้าง และการวางเลนส์ใกล้ตาทำให้รู้สึกไม่สบายตาเมื่อเปรียบเทียบกับเลนส์ใกล้ตามุมกว้างสมัยใหม่ Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723) ถือเป็นคนแรกที่นำกล้องจุลทรรศน์ไปสู่ความสนใจของนักชีววิทยา แม้ว่าเลนส์ขยายแบบธรรมดาจะมีการผลิตขึ้นแล้วตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1500 และคุณสมบัติการขยายของภาชนะแก้วที่บรรจุน้ำนั้น กล่าวถึงโดยชาวโรมันโบราณ (เซเนกา) กล้องจุลทรรศน์ของ Van Leeuwenhoek เป็นงานฝีมือที่มีขนาดเล็กมากและมีเลนส์ที่แข็งแรงมากเพียงตัวเดียว ใช้งานไม่สะดวก แต่พวกเขาทำให้สามารถตรวจสอบภาพได้อย่างละเอียดเพียงเพราะพวกเขาไม่ได้เข้าควบคุมข้อบกพร่องของกล้องจุลทรรศน์แบบผสม (เลนส์หลายตัวของกล้องจุลทรรศน์ดังกล่าวทำให้ข้อบกพร่องของภาพเป็นสองเท่า) กล้องจุลทรรศน์แบบผสมใช้เวลาประมาณ 150 ปีในการพัฒนาด้านทัศนศาสตร์ เพื่อให้ได้คุณภาพของภาพที่เหมือนกับกล้องจุลทรรศน์ลีเวนฮุกแบบธรรมดา ดังนั้น แม้ว่าแอนตัน แวน ลีเวนฮุกจะเป็นปรมาจารย์ด้านกล้องจุลทรรศน์ผู้ยิ่งใหญ่ แต่เขาไม่ใช่ผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ ซึ่งขัดกับความเชื่อที่แพร่หลาย http://ru.wikipedia.org/wiki/light Microscope

กล้องจุลทรรศน์ตัวแรกไม่ได้ออกแบบโดยนักวิทยาศาสตร์มืออาชีพ แต่โดยพ่อค้าสิ่งทอมือสมัครเล่นชื่อ Anthony Van Leeuwenhoek ซึ่งอาศัยอยู่ในฮอลแลนด์ในศตวรรษที่ 17 ชายผู้เรียนรู้ด้วยตนเองผู้อยากรู้อยากเห็นคนนี้เป็นคนแรกที่มองผ่านอุปกรณ์ที่เขาสร้างตัวเองขึ้นมาบนหยดน้ำ และเห็นสิ่งมีชีวิตเล็กๆ นับพันตัว ซึ่งเขาตั้งชื่อด้วยคำภาษาละติน Animalculus (สัตว์ตัวเล็ก) ในช่วงชีวิตของเขา ลีเวนฮุกสามารถอธิบายสัตว์ได้มากกว่าสองร้อยสายพันธุ์ และจากการศึกษาส่วนบางๆ ของเนื้อสัตว์ ผลไม้ และผัก ทำให้เขาค้นพบโครงสร้างเซลล์ของเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิต สำหรับการบริการด้านวิทยาศาสตร์ Leeuwenhoek ได้รับเลือกเป็นสมาชิกเต็มรูปแบบของ Royal Society ในปี 1680 และหลังจากนั้นไม่นานก็กลายเป็นนักวิชาการของ French Academy of Sciences

กล้องจุลทรรศน์ของลีเวนฮุกซึ่งเขาทำเองมากกว่าสามร้อยชิ้นในช่วงชีวิตของเขา เป็นเลนส์ทรงกลมขนาดเล็กขนาดเมล็ดถั่วที่สอดเข้าไปในกรอบ กล้องจุลทรรศน์มีแท่นซึ่งสามารถปรับตำแหน่งที่สัมพันธ์กับเลนส์ได้โดยใช้สกรู แต่สิ่งเหล่านี้มีขาตั้งหรือขาตั้งสามขา เครื่องมือทางแสงไม่จำเป็นต้องถือมันไว้ในมือของคุณ จากมุมมองของทัศนศาสตร์ในปัจจุบันอุปกรณ์ที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ Leeuwenhoek ไม่ใช่กล้องจุลทรรศน์ แต่เป็นแว่นขยายที่แข็งแกร่งมากเนื่องจากส่วนที่เป็นแสงประกอบด้วยเลนส์เพียงตัวเดียว http://www.foto.ru /articles/?article_mic…
ลิงก์จะปรากฏขึ้นหลังจากการตรวจสอบโดยผู้ดำเนินรายการ ประวัติของกล้องจุลทรรศน์
กล้องจุลทรรศน์ไม่มีสีตัวแรกได้รับการพัฒนาในรัสเซีย (ประมาณปี พ.ศ. 2327) โดย Franz Ulrich Theodor Epinus ชาวเยอรมัน Aepinus, (2(13 ธันวาคม), 1724, Rostock 10(22), 1802, Dorpat, ปัจจุบันคือ Tartu) นักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย, สมาชิกของ St. Petersburg Academy of Sciences (1756)http://ru.wikipedia.org /wiki/Epinus,_Fr…

การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์มีความสำคัญอย่างไร? ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์เป็นอุปกรณ์พิเศษที่ออกแบบมาเพื่อขยายภาพขนาดเล็กและวัดขนาดของวัตถุหรือโครงสร้างที่สังเกตได้ผ่านเลนส์ พัฒนาการนี้น่าทึ่งมาก และความสำคัญของการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ก็ยิ่งใหญ่มาก เพราะหากไม่มีกล้องจุลทรรศน์ วิทยาศาสตร์สมัยใหม่บางสาขาก็คงอยู่ไม่ได้ และจากที่นี่ในรายละเอียดเพิ่มเติม

กล้องจุลทรรศน์เป็นอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับกล้องโทรทรรศน์ซึ่งใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง ด้วยความช่วยเหลือทำให้สามารถตรวจสอบโครงสร้างของวัตถุที่มองไม่เห็นด้วยตาได้ ช่วยให้คุณสามารถกำหนดพารามิเตอร์ทางสัณฐานวิทยาของรูปจุลภาครวมทั้งประเมินตำแหน่งปริมาตรได้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์มีความสำคัญเพียงใด และรูปลักษณ์ของมันมีอิทธิพลต่อการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์อย่างไร

ประวัติความเป็นมาของกล้องจุลทรรศน์และทัศนศาสตร์

ในปัจจุบัน เป็นการยากที่จะตอบว่าใครเป็นผู้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์เป็นคนแรก ปัญหานี้คงจะเป็นที่พูดถึงกันอย่างกว้างขวางพอๆ กับการสร้างหน้าไม้ อย่างไรก็ตาม การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์นั้นแตกต่างจากอาวุธตรงที่จริงเกิดขึ้นในยุโรป และโดยใครกันแน่ที่ยังไม่ทราบแน่ชัด โอกาสที่ผู้ค้นพบอุปกรณ์นี้คือ Hans Jansen ผู้ผลิตแว่นตาชาวดัตช์นั้นค่อนข้างสูง เศคาเรียส แจนเซน ลูกชายของเขา อ้างในปี 1590 ว่าเขาและพ่อของเขาได้สร้างกล้องจุลทรรศน์ขึ้นมา

แต่ในปี 1609 มีกลไกอีกอย่างหนึ่งปรากฏขึ้นซึ่งสร้างโดยกาลิเลโอกาลิเลอี เขาเรียกมันว่า occhiolino และนำเสนอต่อสาธารณะ สถาบันการศึกษาแห่งชาติเดย ลินเซย์. ข้อพิสูจน์ว่ากล้องจุลทรรศน์ได้ถูกนำมาใช้แล้วในเวลานั้นคือเครื่องหมายบนตราประทับของสมเด็จพระสันตะปาปาเออร์บันที่ 3 เชื่อกันว่าเป็นการดัดแปลงภาพที่ได้จากกล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (คอมโพสิต) ของกาลิเลโอ กาลิเลอีประกอบด้วยเลนส์นูนหนึ่งอันและเลนส์เว้าหนึ่งอัน

การปรับปรุงและนำไปปฏิบัติ

เพียง 10 ปีหลังจากการประดิษฐ์ของกาลิเลโอ Cornelius Drebbel ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์แบบประกอบที่มีสองตัว เลนส์นูน. และต่อมา ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1600 Christian Huygens ได้พัฒนาระบบช่องมองภาพแบบสองเลนส์ ปัจจุบันยังคงผลิตอยู่แม้ว่าจะขาดการมองเห็นในวงกว้างก็ตาม แต่ที่สำคัญกว่านั้นด้วยความช่วยเหลือของกล้องจุลทรรศน์ในปี 1665 Robert Hooke ได้ทำการศึกษาส่วนหนึ่งของต้นโอ๊กไม้ก๊อกซึ่งนักวิทยาศาสตร์เห็นสิ่งที่เรียกว่ารวงผึ้ง ผลการทดลองคือการนำแนวคิดเรื่อง "เซลล์" มาใช้

Anthony van Leeuwenhoek บิดาแห่งกล้องจุลทรรศน์อีกคนหนึ่งเป็นผู้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์ขึ้นมาใหม่ แต่ก็สามารถดึงดูดความสนใจของนักชีววิทยามายังอุปกรณ์นี้ได้ และหลังจากนั้นก็ชัดเจนว่าการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์มีความสำคัญต่อวิทยาศาสตร์อย่างไร เพราะมันทำให้เกิดการพัฒนาจุลชีววิทยา อาจเป็นไปได้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถเร่งการพัฒนาและได้อย่างมาก วิทยาศาสตร์ธรรมชาติเพราะจนกระทั่งคนเห็นเชื้อโรคเขาเชื่อว่าโรคนั้นเกิดจากความไม่สะอาด และในทางวิทยาศาสตร์แนวคิดเรื่องการเล่นแร่แปรธาตุและทฤษฎีเกี่ยวกับชีวิตเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตและการกำเนิดชีวิตที่เกิดขึ้นเองนั้นครอบงำอยู่

กล้องจุลทรรศน์ของลีเวนฮุก

การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์เป็นเหตุการณ์พิเศษในศาสตร์แห่งยุคกลาง เนื่องจากอุปกรณ์นี้ทำให้สามารถค้นหาหัวข้อใหม่ๆ สำหรับการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์ได้มากมาย นอกจากนี้ ทฤษฎีมากมายยังถูกทำลายด้วยกล้องจุลทรรศน์ และนี่คือบุญใหญ่ของ Anthony van Leeuwenhoek เขาสามารถปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์เพื่อให้เซลล์มองเห็นรายละเอียดได้ และถ้าเราพิจารณาประเด็นนี้ในบริบทนี้ ลีเวนฮุกก็เป็นบิดาของกล้องจุลทรรศน์ประเภทนี้จริงๆ

โครงสร้างอุปกรณ์

กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงของลีเวนฮุกนั้นเป็นแผ่นที่มีเลนส์ที่สามารถขยายวัตถุที่เป็นปัญหาได้หลายครั้ง จานที่มีเลนส์นี้มีขาตั้งกล้อง เมื่อใช้งานแล้ว มันถูกติดตั้งไว้บนโต๊ะแนวนอน โดยการชี้เลนส์ไปที่แสงและวางวัสดุที่กำลังศึกษาไว้ระหว่างเลนส์กับเปลวเทียน ก็สามารถมองเห็นได้ เซลล์แบคทีเรีย. นอกจากนี้ วัสดุแรกที่ Antonie van Leeuwenhoek ศึกษาคือคราบจุลินทรีย์ ในนั้นนักวิทยาศาสตร์เห็นสิ่งมีชีวิตมากมายซึ่งเขายังไม่สามารถตั้งชื่อได้

ความพิเศษของกล้องจุลทรรศน์ลีเวนฮุกนั้นน่าทึ่งมาก โมเดลคอมโพสิตที่มีในขณะนั้นไม่ได้ให้คุณภาพของภาพสูง ยิ่งไปกว่านั้น การมีเลนส์สองตัวทำให้ข้อบกพร่องรุนแรงขึ้นเท่านั้น ดังนั้นจึงใช้เวลานานกว่า 150 ปีจนกระทั่งกล้องจุลทรรศน์แบบผสมที่พัฒนาโดยกาลิเลโอและเดรบเบลเริ่มให้คุณภาพของภาพที่เหมือนกับอุปกรณ์ของลีเวนฮุก Anthony van Leeuwenhoek เองยังไม่ถือว่าเป็นบิดาของกล้องจุลทรรศน์ แต่เขาเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านกล้องจุลทรรศน์ของวัสดุและเซลล์พื้นเมืองที่ได้รับการยอมรับอย่างถูกต้อง

การประดิษฐ์และปรับปรุงเลนส์

แนวคิดเรื่องเลนส์ก็มีอยู่แล้ว โรมโบราณและกรีซ ตัวอย่างเช่น ในกรีซ การจุดไฟโดยใช้กระจกนูนสามารถทำได้ และในโรมคุณสมบัติของภาชนะแก้วที่เต็มไปด้วยน้ำเป็นที่สังเกตมานานแล้ว ทำให้สามารถขยายภาพได้แม้ว่าจะไม่กี่ครั้งก็ตาม การพัฒนาต่อไปไม่ทราบเลนส์ แม้ว่าจะเห็นได้ชัดว่าความก้าวหน้าไม่สามารถหยุดนิ่งได้

เป็นที่ทราบกันดีว่าในศตวรรษที่ 16 การใช้แว่นตาเกิดขึ้นจริงในเมืองเวนิส สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงเกี่ยวกับการมีเครื่องเจียรแก้วซึ่งทำให้สามารถรับเลนส์ได้

ใครเป็นผู้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์?

นอกจากนี้ยังมีภาพวาดของอุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็น ซึ่งได้แก่ กระจกและเลนส์ ผลงานเหล่านี้เป็นของ Leonardo da Vinci แต่คนก่อนหน้านี้ก็เคยร่วมงานด้วย แว่นขยาย: ย้อนกลับไปในปี 1268 โรเจอร์ เบคอน ได้หยิบยกแนวคิดในการสร้าง กล้องส่องทางไกล. ต่อมาได้มีการดำเนินการ

เห็นได้ชัดว่าผู้เขียนเลนส์ไม่ได้เป็นของใครเลย แต่สิ่งนี้ถูกสังเกตจนกระทั่ง Carl Friedrich Zeiss หยิบเลนส์ขึ้นมา ในปี พ.ศ. 2390 เขาเริ่มผลิตกล้องจุลทรรศน์ บริษัทของเขาจึงกลายเป็นผู้นำในการพัฒนาแว่นตาสายตา มันมีมาจนถึงทุกวันนี้โดยยังคงเป็นสิ่งหลักในอุตสาหกรรม ทุกบริษัทที่ผลิตกล้องถ่ายภาพและวิดีโอ กล้องส่องทางไกล กล้องเรนจ์ไฟนเดอร์ กล้องโทรทรรศน์ และอุปกรณ์อื่นๆ ร่วมมือกัน

การปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์

ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์มีความโดดเด่นเมื่อศึกษาอย่างละเอียด แต่สิ่งที่น่าสนใจไม่น้อยคือประวัติความเป็นมาของการปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์เพิ่มเติม กล้องจุลทรรศน์ชนิดใหม่เริ่มปรากฏขึ้น และความคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ก่อให้เกิดพวกมันก็จมลึกลงไปเรื่อยๆ ตอนนี้เป้าหมายของนักวิทยาศาสตร์ไม่ใช่เพียงเพื่อศึกษาจุลินทรีย์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการพิจารณาส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กลงด้วย เหล่านี้คือโมเลกุลและอะตอม ในศตวรรษที่ 19 สิ่งเหล่านี้สามารถศึกษาได้โดยการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ แต่วิทยาศาสตร์ต้องการมากกว่านี้

ดังนั้นในปี พ.ศ. 2406 นักวิจัย Henry Clifton Sorby ได้พัฒนากล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์เพื่อศึกษาอุกกาบาต และในปี พ.ศ. 2406 Ernst Abbe ได้พัฒนาทฤษฎีกล้องจุลทรรศน์ Carl Zeiss ได้รับการยอมรับอย่างประสบความสำเร็จ ด้วยเหตุนี้ บริษัทของเขาจึงได้พัฒนาจนเป็นผู้นำที่ได้รับการยอมรับในอุตสาหกรรมเครื่องมือเกี่ยวกับสายตา

แต่ในไม่ช้าปี 1931 ก็มาถึง ซึ่งเป็นเวลาแห่งการสร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ได้กลายเป็นอุปกรณ์รูปแบบใหม่ที่ช่วยให้คุณมองเห็นได้มากกว่าแสง มันไม่ได้ใช้โฟตอนหรือแสงโพลาไรซ์ในการส่งผ่าน แต่อิเล็กตรอน - อนุภาคมีขนาดเล็กกว่าไอออนที่ง่ายที่สุดมาก เป็นการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ทำให้เกิดการพัฒนาทางจุลพยาธิวิทยา ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้รับความเชื่อมั่นอย่างเต็มที่ว่าการตัดสินเกี่ยวกับเซลล์และออร์แกเนลล์ของมันนั้นถูกต้องจริงๆ อย่างไรก็ตาม เฉพาะในปี 1986 เท่านั้นที่ได้รับรางวัลโนเบลจากผู้สร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน Ernst Ruska ยิ่งไปกว่านั้นในปี 1938 James Hiller ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน

กล้องจุลทรรศน์ชนิดใหม่ล่าสุด

วิทยาศาสตร์หลังจากความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์หลายคนมีการพัฒนามากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นเป้าหมายที่กำหนดโดยความเป็นจริงใหม่คือความจำเป็นในการพัฒนากล้องจุลทรรศน์ที่มีความไวสูง และในปี 1936 เออร์วิน มุลเลอร์ก็ได้ผลิตอุปกรณ์ปล่อยก๊าซเรือนกระจก และในปี พ.ศ. 2494 ก็มีการผลิตอุปกรณ์อีกชิ้นหนึ่งนั่นคือกล้องจุลทรรศน์ไอออนภาคสนาม ความสำคัญนั้นสำคัญมากเพราะทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นอะตอมเป็นครั้งแรก และนอกเหนือจากนี้ในปี 1955 Jerzy Nomarski ก็พัฒนาขึ้น พื้นฐานทางทฤษฎีกล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์การรบกวนแบบดิฟเฟอเรนเชียล

การปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ใหม่ล่าสุด

การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ยังไม่ประสบผลสำเร็จ เพราะตามหลักการแล้ว การทำให้ไอออนหรือโฟตอนผ่านตัวกลางทางชีววิทยาได้ไม่ยาก แล้วตรวจสอบภาพที่ได้ แต่ปัญหาของการปรับปรุงคุณภาพของกล้องจุลทรรศน์มีความสำคัญมาก และหลังจากข้อสรุปเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างเครื่องวิเคราะห์มวลแบบบินผ่าน ซึ่งเรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ไอออนแบบสแกน

อุปกรณ์นี้ทำให้สามารถสแกนอะตอมเดี่ยวและรับข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างสามมิติของโมเลกุลได้ เมื่อใช้ร่วมกับการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ วิธีนี้ทำให้สามารถเร่งกระบวนการระบุสารต่างๆ ที่พบในธรรมชาติได้เร็วขึ้นอย่างมาก และในปี พ.ศ. 2524 ได้มีการนำกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนมาใช้และในปี พ.ศ. 2529 ก็มีกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม พ.ศ. 2531 เป็นปีแห่งการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์ไฟฟ้าเคมีแบบสแกน และล่าสุดและมีประโยชน์มากที่สุดคือหัววัดแรงเคลวิน ได้รับการพัฒนาในปี 1991

การประเมินความสำคัญระดับโลกของการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์

เริ่มต้นในปี 1665 เมื่อ Leeuwenhoek เริ่มแปรรูปแก้วและผลิตกล้องจุลทรรศน์ อุตสาหกรรมได้พัฒนาและมีความซับซ้อนมากขึ้น และเมื่อสงสัยว่าการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์มีความสำคัญอย่างไร ก็ควรพิจารณาความสำเร็จหลักของกล้องจุลทรรศน์ด้วย ดังนั้นวิธีนี้ทำให้สามารถตรวจสอบเซลล์ได้ซึ่งเป็นแรงผลักดันอีกประการหนึ่งในการพัฒนาชีววิทยา จากนั้นอุปกรณ์ดังกล่าวทำให้สามารถแยกแยะออร์แกเนลล์ของเซลล์ได้ ซึ่งทำให้สามารถกำหนดรูปแบบของโครงสร้างเซลล์ได้

กล้องจุลทรรศน์ทำให้สามารถมองเห็นโมเลกุลและอะตอมได้ และต่อมานักวิทยาศาสตร์ก็สามารถสแกนพื้นผิวของพวกมันได้ ยิ่งไปกว่านั้น คุณสามารถมองเห็นเมฆอะตอมของอิเล็กตรอนได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ เนื่องจากอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงรอบนิวเคลียส จึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะตรวจสอบอนุภาคนี้โดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม เราควรเข้าใจถึงความสำคัญของการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ พระองค์ทรงทำให้มองเห็นสิ่งใหม่ๆ ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตา นี้ โลกที่น่าตื่นตาตื่นใจการศึกษาซึ่งทำให้มนุษย์ใกล้ชิดกันมากขึ้น ความสำเร็จที่ทันสมัยฟิสิกส์ เคมี และการแพทย์ และคุ้มค่ากับทุกงาน

นักประดิษฐ์: แซคาเรียส แจนเซน
ประเทศ: ฮอลแลนด์
เวลาของการประดิษฐ์: 1595

ปัจจุบันเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ของมนุษย์โดยไม่ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์ใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่ในด้านการแพทย์และชีววิทยา ธรณีวิทยา และวัสดุศาสตร์

ผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้กล้องจุลทรรศน์เป็นสิ่งจำเป็นในการวินิจฉัยที่แม่นยำและติดตามความคืบหน้าของการรักษา ยาใหม่ๆ ได้รับการพัฒนาและแนะนำโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ และการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ก็เกิดขึ้น

กล้องจุลทรรศน์ (จากภาษากรีก mikros - ขนาดเล็กและ skopeo - ดู) เป็นอุปกรณ์ออพติคอลสำหรับรับภาพขยายของวัตถุขนาดเล็กและรายละเอียดที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ดวงตามนุษย์สามารถแยกแยะรายละเอียดของวัตถุที่แยกออกจากกันอย่างน้อย 0.08 มม. ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง คุณสามารถมองเห็นชิ้นส่วนที่มีระยะห่างได้ถึง 0.2 ไมครอน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนช่วยให้คุณได้รับความละเอียดสูงสุด 0.1-0.01 นาโนเมตร

การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญมากสำหรับวิทยาศาสตร์ทั้งหมด มีสาเหตุหลักมาจากอิทธิพลของการพัฒนาด้านทัศนศาสตร์ คุณสมบัติทางแสงบางประการของพื้นผิวโค้งเป็นที่รู้จักสำหรับยุคลิด (300 ปีก่อนคริสตกาล) และปโตเลมี (127-151) แต่ไม่พบความสามารถในการขยายของพวกมัน การประยุกต์ใช้จริง. ในเรื่องนี้แว่นตาชิ้นแรกถูกประดิษฐ์โดย Salvinio degli Arleati ในอิตาลีในปี 1285 เท่านั้น ในศตวรรษที่ 16 Leonardo da Vinci และ Maurolico แสดงให้เห็นว่าวัตถุขนาดเล็กควรศึกษาด้วยแว่นขยายได้ดีที่สุด

กล้องจุลทรรศน์ตัวแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1595 โดย Zacharius Jansen (Z. Jansen) เท่านั้น สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับ Zacharius Jansen โดยติดเลนส์นูนสองตัวไว้ในหลอดเดียว จึงเป็นการวางรากฐานสำหรับการสร้างกล้องจุลทรรศน์ที่ซับซ้อน มุ่งเน้นไปที่สิ่งที่กำลังศึกษาอยู่ วัตถุทำได้โดยการใช้ท่อแบบยืดหดได้ กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์อยู่ระหว่าง 3 ถึง 10 เท่า และถือเป็นความก้าวหน้าอย่างแท้จริงในสาขากล้องจุลทรรศน์! เขาปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ตัวถัดไปแต่ละตัวของเขาอย่างมีนัยสำคัญ

ในช่วงเวลานี้ (ศตวรรษที่ 16) เครื่องมือวิจัยของเดนมาร์ก อังกฤษ และอิตาลี ค่อยๆ เริ่มมีการพัฒนา โดยวางรากฐานของกล้องจุลทรรศน์สมัยใหม่

การแพร่กระจายและการปรับปรุงอย่างรวดเร็วของกล้องจุลทรรศน์เริ่มต้นขึ้นหลังจากที่กาลิเลโอ (จี. กาลิเลอี) ปรับปรุงตัวที่เขาออกแบบไว้ เริ่มใช้เป็นกล้องจุลทรรศน์ชนิดหนึ่ง (ค.ศ. 1609-1610) โดยเปลี่ยนระยะห่างระหว่างเลนส์และช่องมองภาพ

ต่อมาในปี ค.ศ. 1624 หลังจากที่ประสบความสำเร็จในการผลิตเลนส์ทางยาวโฟกัสที่สั้นลง กาลิเลโอได้ลดขนาดของกล้องจุลทรรศน์ลงอย่างมาก

ในปี ค.ศ. 1625 สมาชิกคนหนึ่งของ "Academy of the Vigilant" ของโรมัน (“Akudemia dei lincei”) I. Faber เสนอคำว่า "กล้องจุลทรรศน์" ความสำเร็จครั้งแรกที่เกี่ยวข้องกับการใช้กล้องจุลทรรศน์ในการวิจัยทางชีววิทยาทางวิทยาศาสตร์เกิดขึ้นโดย R. Hooke ซึ่งเป็นคนแรกที่อธิบาย เซลล์พืช(ประมาณปี 1665) ในหนังสือ Micrographia ของเขา Hooke บรรยายถึงโครงสร้างของกล้องจุลทรรศน์

ในปี ค.ศ. 1681 ราชสมาคมแห่งลอนดอนได้หารือเกี่ยวกับสถานการณ์ที่แปลกประหลาดในที่ประชุมอย่างละเอียด ชาวดัตช์ A. van Leenwenhoek บรรยายถึงปาฏิหาริย์อันน่าอัศจรรย์ที่เขาค้นพบด้วยกล้องจุลทรรศน์ในน้ำหยด ในการแช่พริกไทย ในโคลนของแม่น้ำ ในโพรงฟันของเขาเอง ลีเวนฮุกใช้กล้องจุลทรรศน์ค้นพบและร่างอสุจิของโปรโตซัวชนิดต่างๆ รายละเอียดโครงสร้าง เนื้อเยื่อกระดูก(1673-1677) เขาเขียนว่า “ด้วยความประหลาดใจอย่างยิ่ง ผมเห็นสัตว์ตัวเล็กๆ จำนวนมากในหยดน้ำ เคลื่อนไหวอย่างกระตือรือร้นไปทุกทิศทาง เหมือนหอกในน้ำ สัตว์ตัวเล็กๆ เหล่านี้มีขนาดเล็กกว่าตาของเหาที่โตเต็มวัยถึงพันเท่า”

แว่นขยายที่ดีที่สุดของลีเวนฮุก ถูกขยาย 270 เท่า เขาได้เห็นเซลล์เม็ดเลือด การเคลื่อนตัวของเลือดในหลอดเลือดฝอยบริเวณหางของลูกอ๊อดเป็นครั้งแรก และการแถบกล้ามเนื้อ เขาค้นพบซิลิเอต เขากระโจนเข้าสู่โลกของสาหร่ายเซลล์เดียวด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งมีพรมแดนระหว่างสัตว์และพืชอยู่ โดยที่สัตว์ที่เคลื่อนไหวได้ เช่น พืชสีเขียว มีคลอโรฟิลล์และกินอาหารโดยการดูดซับแสง โดยที่พืชซึ่งยังคงติดอยู่กับสารตั้งต้นสูญเสียคลอโรฟิลล์และกินแบคทีเรียเข้าไป ในที่สุดเขาก็เห็นแบคทีเรียในหลากหลายชนิดด้วยซ้ำ แต่แน่นอนว่า ในเวลานั้นยังไม่มีความเป็นไปได้ใด ๆ ที่จะเข้าใจความสำคัญของแบคทีเรียสำหรับมนุษย์ หรือความหมายของสารสีเขียวอย่างคลอโรฟิลล์ หรือขอบเขตระหว่างพืชกับสัตว์

เปิดแล้ว โลกใหม่สิ่งมีชีวิตที่หลากหลายและมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวมากกว่าโลกที่เราเห็น

ในปี ค.ศ. 1668 E. Diviney ได้ติดเลนส์ฟิลด์เข้ากับช่องมองภาพ ได้สร้างช่องมองภาพประเภทที่ทันสมัย ในปี ค.ศ. 1673 ฮาเวลิอุสได้เปิดตัวสกรูไมโครมิเตอร์ และเฮอร์เทลเสนอให้วางกระจกไว้ใต้โต๊ะกล้องจุลทรรศน์ ดังนั้น กล้องจุลทรรศน์จึงเริ่มติดตั้งจากชิ้นส่วนพื้นฐานที่เป็นส่วนหนึ่งของกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพสมัยใหม่

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 นิวตันค้นพบองค์ประกอบที่ซับซ้อนของแสงสีขาวและสลายตัวด้วยปริซึม โรเมอร์พิสูจน์ว่าแสงเดินทางด้วยความเร็วจำกัดและวัดแสงได้ นิวตันแสดงสมมติฐานอันโด่งดัง - อย่างที่ทราบกันดี - ไม่ถูกต้อง - แสงนั้นเป็นกระแสของอนุภาคที่บินได้ซึ่งมีความละเอียดและความถี่ที่ไม่ธรรมดาซึ่งพวกมันทะลุผ่านวัตถุโปร่งใสเช่นแก้วผ่านเลนส์ตาและกระทบกับเรตินาด้วยการกระแทก ผลิต ความรู้สึกทางสรีรวิทยาสเวต้า ฮอยเกนส์พูดถึงธรรมชาติของแสงที่มีลักษณะคล้ายคลื่นเป็นครั้งแรก และได้พิสูจน์ว่ามันอธิบายกฎของการสะท้อนและการหักเหของแสงอย่างเป็นธรรมชาติได้อย่างไร และกฎของการหักเหซ้ำซ้อนในสปาร์ของไอซ์แลนด์ ความคิดของฮอยเกนส์และนิวตันขัดแย้งกันอย่างมาก ดังนั้นในศตวรรษที่ 17 ในข้อพิพาทอันดุเดือด ปัญหาของแก่นแท้ของแสงก็เกิดขึ้นจริงๆ

ทั้งการแก้ปัญหาเกี่ยวกับแก่นแท้ของแสงและการปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ดำเนินไปอย่างช้าๆ ความขัดแย้งระหว่างแนวคิดของนิวตันและไฮเกนส์ดำเนินไปเป็นเวลาหนึ่งศตวรรษ ออยเลอร์ผู้โด่งดังได้เข้าร่วมแนวคิดเรื่องธรรมชาติของคลื่นแสง แต่คำถามได้รับการแก้ไขหลังจากผ่านไปกว่าร้อยปีโดย Fresnel นักวิจัยที่มีความสามารถเช่นวิทยาศาสตร์รู้

กระแสของคลื่นที่แพร่กระจาย - ความคิดของไฮเกนส์ - แตกต่างจากกระแสของอนุภาคขนาดเล็กที่พุ่งอย่างรวดเร็ว - ความคิดของนิวตันอย่างไร สองสัญญาณ:

1. เมื่อพบกัน คลื่นจะถูกทำลายร่วมกันหากโคกอันหนึ่งตกลงบนหุบเขาของอีกอัน แสง+แสงรวมกันสามารถสร้างความมืดได้ นี่คือปรากฏการณ์ของการรบกวน นี่คือวงแหวนของนิวตัน ซึ่งนิวตันเองไม่เข้าใจ สิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้กับการไหลของอนุภาค อนุภาคสองสายมักจะเป็นแสงคู่และแสงคู่เสมอ

2. การไหลของอนุภาคไหลตรงผ่านรูโดยไม่แยกออกทางด้านข้าง และการไหลของคลื่นจะแยกออกและกระจายไปอย่างแน่นอน นี่คือการเลี้ยวเบน

เฟรสเนลพิสูจน์ตามทฤษฎีแล้วว่าการเบี่ยงเบนในทุกทิศทางนั้นน้อยมากหากคลื่นมีขนาดเล็ก แต่ถึงกระนั้นเขาก็ค้นพบและวัดการเลี้ยวเบนที่ไม่มีนัยสำคัญนี้ และจากขนาดของมัน เขาก็ได้กำหนดความยาวคลื่นของแสง จากปรากฏการณ์การรบกวนที่ช่างแว่นตาที่ขัดเกลาเป็น "สีเดียว" ไปจนถึง "สองแถบ" ที่รู้จักกันดี เขายังวัดความยาวคลื่นด้วย ซึ่งก็คือครึ่งไมครอน (ครึ่งในพันของมิลลิเมตร) จากที่นี่ทฤษฎีคลื่นและความละเอียดอ่อนและความคมชัดของการแทรกซึมเข้าไปในแก่นแท้ของสิ่งมีชีวิตก็ไม่อาจปฏิเสธได้ ตั้งแต่นั้นมา เราทุกคนก็ได้ยืนยันและนำความคิดของ Fresnel ไปประยุกต์ใช้ในการดัดแปลงต่างๆ แต่ถึงแม้จะไม่รู้ความคิดเหล่านี้ คุณก็สามารถปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ได้

นี่เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 18 แม้ว่าเหตุการณ์ต่างๆ จะพัฒนาไปช้ามากก็ตาม ตอนนี้เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่ากล้องโทรทรรศน์ตัวแรกของกาลิเลโอซึ่งเขาใช้สำรวจโลกของดาวพฤหัสบดีและกล้องจุลทรรศน์ของลีเวนฮุกนั้นเป็นเลนส์ธรรมดาที่ไม่มีสี

อุปสรรคใหญ่ในการเกิดอะโครมาไลเซชันคือการขาดหินเหล็กไฟที่ดี ดังที่คุณทราบ การทำให้เป็นสีต้องใช้แว่นตาสองอัน: เม็ดมะยมและหินเหล็กไฟ ส่วนหลังหมายถึงแก้วซึ่งหนึ่งในส่วนหลักคือตะกั่วออกไซด์หนักซึ่งมีการกระจายตัวขนาดใหญ่อย่างไม่เป็นสัดส่วน

ในปี ค.ศ. 1824 ความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของกล้องจุลทรรศน์เกิดขึ้นจากแนวคิดเชิงปฏิบัติที่เรียบง่ายของ Sallig ซึ่งผลิตซ้ำโดยบริษัท Chevalier ในฝรั่งเศส เลนส์ซึ่งก่อนหน้านี้ประกอบด้วยเลนส์เดี่ยวถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ และเริ่มทำจากเลนส์ไม่มีสีหลายตัว ดังนั้นจำนวนพารามิเตอร์จึงถูกคูณให้มีความเป็นไปได้ที่จะแก้ไขข้อผิดพลาดของระบบและเป็นครั้งแรกที่สามารถพูดคุยเกี่ยวกับการขยายขนาดใหญ่จริง - 500 และแม้แต่ 1,000 เท่า ขีดจำกัดของการมองเห็นขั้นสูงสุดได้เปลี่ยนจาก 2 มาเป็น 1 ไมครอน กล้องจุลทรรศน์ของลีเวนฮุกถูกทิ้งไว้ข้างหลังมาก

ในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 19 การเดินขบวนด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ได้รับชัยชนะมีความเกี่ยวข้องกับชื่อของนักฟิสิกส์เชิงแสงและนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน Ernst Karl Abbe

บรรลุผลดังต่อไปนี้:

ประการแรก ความละเอียดสูงสุดได้ย้ายจากครึ่งไมครอนไปเป็นหนึ่งในสิบของไมครอน

ประการที่สอง ในการสร้างกล้องจุลทรรศน์ แทนที่จะใช้ประสบการณ์นิยมแบบหยาบ ได้มีการนำวิทยาศาสตร์ระดับสูงมาใช้

ประการที่สาม ในที่สุด ขีดจำกัดของสิ่งที่เป็นไปได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ก็แสดงให้เห็น และขีดจำกัดเหล่านี้ก็ถูกพิชิต

มีการก่อตั้งสำนักงานใหญ่ของนักวิทยาศาสตร์ ช่างแว่นตา และนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ที่ทำงานในบริษัท Zeiss ในงานชิ้นสำคัญ นักเรียนของ Abbe ได้ให้ทฤษฎีเกี่ยวกับกล้องจุลทรรศน์และอุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็นโดยทั่วไป ได้มีการพัฒนาระบบการวัดเพื่อกำหนดคุณภาพของกล้องจุลทรรศน์

เมื่อเห็นได้ชัดว่าแก้วประเภทที่มีอยู่ไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดทางวิทยาศาสตร์ได้ แก้วชนิดใหม่ก็ถูกสร้างขึ้นอย่างเป็นระบบ นอกเหนือจากความลับของทายาทของ Guinan - Para-Mantois (ทายาทของ Bontan) ในปารีสและโอกาสในเบอร์มิงแฮม - วิธีการหลอมละลายได้ถูกสร้างขึ้นอีกครั้ง และธุรกิจด้านทัศนศาสตร์ที่ใช้งานได้จริงได้รับการพัฒนาจนถึงขอบเขตที่ใครๆ ก็พูดได้: Abbe เกือบชนะ สงครามโลกครั้งที่ 1914-1918 ด้วยอุปกรณ์การมองเห็นของกองทัพบก

ในที่สุด ด้วยการเรียกร้องพื้นฐานของทฤษฎีคลื่นแสงมาช่วย Abbe แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนเป็นครั้งแรกว่าความคมของเครื่องดนตรีแต่ละอย่างมีขีดจำกัดความเป็นไปได้ของตัวเอง เครื่องดนตรีที่ดีที่สุดคือความยาวคลื่น เป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นวัตถุที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าครึ่งคลื่น ทฤษฎีการเลี้ยวเบนของอับเบกล่าว และเป็นไปไม่ได้ที่จะได้ภาพที่สั้นกว่าครึ่งความยาวคลื่น กล่าวคือ น้อยกว่า 1/4 ไมครอน หรือมีเทคนิคการแช่ต่างๆ เมื่อเราใช้สื่อที่มีความยาวคลื่นสั้นลงถึง 0.1 ไมครอน คลื่นจำกัดเรา จริงอยู่ ขีดจำกัดนั้นเล็กมาก แต่ก็ยังเป็นขีดจำกัดสำหรับกิจกรรมของมนุษย์

นักฟิสิกส์เชิงแสงสัมผัสได้เมื่อวัตถุที่มีความหนาหนึ่งในพัน หมื่น หรือในบางกรณี แม้แต่หนึ่งในแสนของความยาวคลื่นถูกแทรกเข้าไปในเส้นทางของคลื่นแสง ความยาวคลื่นนั้นถูกวัดโดยนักฟิสิกส์ด้วยความแม่นยำหนึ่งในสิบล้านของขนาด เป็นไปได้ไหมที่จะคิดว่าช่างแว่นตาที่ร่วมมือกับนักเซลล์วิทยาจะไม่สามารถเชี่ยวชาญความยาวคลื่นหนึ่งในร้อยซึ่งเป็นภารกิจที่พวกเขาตั้งไว้ มีหลายวิธีในการหลีกเลี่ยงขีดจำกัดที่กำหนดโดยความยาวคลื่น

คุณรู้จักวิธีบายพาสวิธีหนึ่งที่เรียกว่าวิธีอัลตราไมโครสโคป หากจุลินทรีย์ที่มองไม่เห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์อยู่ห่างจากกัน คุณสามารถส่องสว่างพวกมันจากด้านข้างได้ แสงสว่าง. ไม่ว่าพวกมันจะเล็กแค่ไหน มันก็จะเปล่งประกายเหมือนดวงดาวบนพื้นหลังที่มืดมิด ไม่สามารถระบุรูปร่างของพวกเขาได้ เราสามารถระบุได้เพียงการมีอยู่ของพวกเขา แต่สิ่งนี้มักมีความสำคัญอย่างยิ่ง วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านแบคทีเรียวิทยา

ผลงานของช่างแว่นตาชาวอังกฤษ J. Sirks (1893) ได้วางรากฐานสำหรับกล้องจุลทรรศน์แบบรบกวน ในปี พ.ศ. 2446 R. Zsigmondy และ N. Siedentopf ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์อัลตร้าไมโครสโคปขึ้น ในปี พ.ศ. 2454 M. Sagnac บรรยายถึงกล้องจุลทรรศน์ชิ้นแรก กล้องจุลทรรศน์รบกวนแบบลำแสงคู่ ในปี พ.ศ. 2478 F. Zernicke เสนอให้ใช้วิธีคอนทราสต์เฟสเพื่อสังเกตวัตถุโปร่งใสที่กระจายแสงเล็กน้อยในกล้องจุลทรรศน์ ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกประดิษฐ์ขึ้น และในปี พ.ศ. 2496 นักสรีรวิทยาชาวฟินแลนด์ เอ. วิลสกา ได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ส่วนหลัง

M.V. มีส่วนสนับสนุนอย่างมากในการพัฒนาปัญหาด้านทัศนศาสตร์เชิงทฤษฎีและประยุกต์ การปรับปรุงระบบการมองเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์และอุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์ Lomonosov, I.P. คูลิบิน, แอล.ไอ. Mandelstam, D.S. Rozhdestvensky, A.A. เลเบเดฟ, S.I. วาวิลอฟ วี.พี. ลินนิค ดี.ดี. Maksutov และคนอื่น ๆ

ก่อนการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ สิ่งที่เล็กที่สุดที่ผู้คนมองเห็นได้คือมีขนาดพอๆ กับเส้นผมของมนุษย์ หลังจากการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ราวปี ค.ศ. 1590 จู่ๆ เราก็ได้เรียนรู้ว่ายังมีสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่น่าทึ่งอยู่รอบตัวเรา

จริงอยู่ที่ยังไม่ชัดเจนว่าใครควรมอบลอเรลในการสร้างกล้องจุลทรรศน์ให้กับใคร นักประวัติศาสตร์บางคนอ้างว่าเป็น Hans Lipperhey ซึ่งมีชื่อเสียงในการยื่นสิทธิบัตรครั้งแรกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ หลักฐานอื่นๆ ชี้ไปที่ Hans และ Zachary Janssen พ่อและลูกชาย ซึ่งเป็นทีมนักประดิษฐ์ที่กระตือรือร้นอย่างแท้จริง ซึ่งอาศัยอยู่ในเมืองเดียวกับ Lippershey

ลิปเปอร์ชีย์หรือแจนส์เซนส์?

Hans Lippershey เกิดที่ Wesel ในประเทศเยอรมนีในปี 1570 แต่ต่อมาได้ย้ายไปฮอลแลนด์ ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นสถานที่แห่งนวัตกรรมด้านศิลปะและวิทยาศาสตร์ ในยุคที่เรียกว่า "ยุคทองของดัตช์" ลิปเปอร์เฮย์ตั้งรกรากในมิดเดลเบิร์ก ที่ซึ่งเขาคิดค้นแว่นตา กล้องส่องทางไกล ตลอดจนกล้องจุลทรรศน์และกล้องโทรทรรศน์รุ่นแรกๆ บางรุ่น

Hans และ Zachary Janssen อาศัยอยู่ในมิดเดลเบิร์ก นักประวัติศาสตร์บางคนถือว่าการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์เป็นของ Janssens ต้องขอบคุณจดหมายจากนักการทูตชาวดัตช์ William Boreel

ในช่วงทศวรรษที่ 1650 Boreel เขียนจดหมายถึงแพทย์ กษัตริย์ฝรั่งเศสซึ่งเขาบรรยายถึงกล้องจุลทรรศน์ ในจดหมายของเขา Boreel กล่าวว่า Zachary Janssen เริ่มเขียนถึงเขาเกี่ยวกับกล้องจุลทรรศน์ในช่วงต้นทศวรรษ 1590 แม้ว่า Boreel เองจะเห็นกล้องจุลทรรศน์ในปีต่อมาก็ตาม นักประวัติศาสตร์บางคนอ้างว่า Hans Janssen ช่วยสร้างกล้องจุลทรรศน์ตั้งแต่เศคาริยาห์ยังเป็นวัยรุ่นในทศวรรษ 1590

กล้องจุลทรรศน์ในยุคแรกๆ

กล้องจุลทรรศน์แจนส์เซ่นในยุคแรกๆ เป็นกล้องจุลทรรศน์แบบผสมที่ใช้เลนส์อย่างน้อยสองตัว เลนส์ใกล้วัตถุอยู่ในตำแหน่งใกล้กับวัตถุและสร้างภาพที่หยิบขึ้นมาและขยายเพิ่มเติมด้วยเลนส์ตัวที่สองที่เรียกว่าช่องมองภาพ

พิพิธภัณฑ์ Middelburg มีกล้องจุลทรรศน์ Janssen รุ่นแรกๆ ที่มีอายุย้อนไปถึงปี 1595 มีท่อเลื่อนสามท่อสำหรับเลนส์ต่างๆ ที่ไม่มีขาตั้งกล้อง และสามารถขยายได้สามถึงเก้าเท่า มิติที่แท้จริงวัตถุ. ข่าวเกี่ยวกับกล้องจุลทรรศน์แพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปทั่วยุโรป

ในไม่ช้า กาลิเลโอ กาลิเลอี ได้ปรับปรุงการออกแบบกล้องจุลทรรศน์แบบผสมในปี 1609 กาลิเลโอตั้งชื่ออุปกรณ์ของเขา ออคคิโอลิโนหรือ "ตาเล็ก"

นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Robert Hooke ยังได้ปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์และศึกษาโครงสร้างของเกล็ดหิมะ หมัด เหา และพืชอีกด้วย ฮุคตรวจสอบโครงสร้างของไม้บัลซาและตั้งชื่อคำว่า "ห้องขัง" จากภาษาละติน Cella ซึ่งแปลว่า "ห้องเล็ก" เพราะเขาเปรียบเทียบห้องขังที่เขาเห็นในไม้บัลซากับห้องเล็กๆ ที่พระภิกษุอาศัยอยู่ ในปี 1665 เขาได้อธิบายข้อสังเกตของเขาอย่างละเอียดในหนังสือ Micrographia

กล้องจุลทรรศน์ของฮุค ประมาณปี ค.ศ. 1670

กล้องจุลทรรศน์แบบผสมในยุคแรกๆ ให้กำลังขยายมากกว่ากล้องจุลทรรศน์ที่มีเลนส์เดี่ยวมาก อย่างไรก็ตาม ในเวลาเดียวกัน พวกเขาก็บิดเบือนภาพของวัตถุอย่างรุนแรงยิ่งขึ้น นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ Antoine van Leeuwenhoek พัฒนากล้องจุลทรรศน์เลนส์เดี่ยวอันทรงพลังในทศวรรษที่ 1670 เขาเป็นคนแรกที่อธิบายอสุจิของสุนัขและมนุษย์โดยใช้สิ่งประดิษฐ์ของเขา นอกจากนี้เขายังศึกษายีสต์ เซลล์เม็ดเลือดแดง แบคทีเรียในช่องปาก และโปรโตซัวอีกด้วย กล้องจุลทรรศน์ของลีเวนฮุกที่มีเลนส์เดี่ยวสามารถขยายได้ 270 เท่าของขนาดจริงของวัตถุที่ต้องการ หลังจากการปรับปรุงหลายครั้งในช่วงทศวรรษปี 1830 กล้องจุลทรรศน์ประเภทนี้ก็ได้รับความนิยมอย่างมาก

นักวิทยาศาสตร์ยังได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการเตรียมและย้อมสีตัวอย่าง ในปี พ.ศ. 2425 คุณหมอชาวเยอรมัน Robert Koch นำเสนอการค้นพบไมโครแบคทีเรียมวัณโรค ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่ทำให้เกิดวัณโรค โคช์สยังคงใช้เทคนิคการย้อมสีของเขาเพื่อแยกแบคทีเรียที่เป็นสาเหตุของอหิวาตกโรค

กล้องจุลทรรศน์ที่ดีที่สุดกำลังใกล้ถึงขีดจำกัดของกำลังขยายของพวกมันในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (แสง) แบบเดิมไม่สามารถขยายวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้ แต่ในปี 1931 อุปสรรคทางทฤษฎีนี้ถูกเอาชนะด้วยการสร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนโดยนักวิทยาศาสตร์สองคนจากประเทศเยอรมนี Ernst Ruska และ Max Knoll

กล้องจุลทรรศน์กำลังพัฒนา

Ernst Ruska เกิดเป็นลูกคนสุดท้ายในบรรดาลูกห้าคนในวันคริสต์มาสปี 1906 ในเมืองไฮเดลเบิร์ก ประเทศเยอรมนี เขาศึกษาด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่วิทยาลัยเทคนิคในมิวนิก และไปศึกษาเทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูงและสุญญากาศที่วิทยาลัยเทคนิคในกรุงเบอร์ลิน ที่นั่น Ruska และที่ปรึกษาของเขา Dr. Max Knoll ได้คิดค้น "เลนส์" ขึ้นเป็นครั้งแรก สนามแม่เหล็กและ กระแสไฟฟ้า. ในปี 1933 นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่สามารถขยายเกินขีดจำกัดของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงได้

ในปี 1986 เอิร์นส์ได้รับรางวัล รางวัลโนเบลในวิชาฟิสิกส์เพื่อการประดิษฐ์ของเขา ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นเกิดขึ้นได้เนื่องจากความยาวคลื่นของอิเล็กตรอนนั้นสั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นด้วยซ้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออิเล็กตรอนถูกเร่งในสุญญากาศ

ในศตวรรษที่ 20 การพัฒนากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงไม่ได้หยุดลง ปัจจุบัน ห้องปฏิบัติการใช้แท็กเรืองแสงต่างๆ รวมถึงฟิลเตอร์โพลาไรซ์เพื่อศึกษาตัวอย่างหรือใช้คอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลภาพที่ตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ มีจำหน่ายกล้องจุลทรรศน์ชนิดสะท้อนแสง กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟส กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล และกล้องจุลทรรศน์อัลตราไวโอเลต กล้องจุลทรรศน์สมัยใหม่สามารถถ่ายภาพอะตอมเพียงอะตอมเดียวได้