Николай Взоров - История очков, или Вооруженный взгляд [litres]

И.Г. Тидеман, немецкий оптик из города Штутгарта, в начале XIX века принялся за создание двух ахроматических микроскопов. Университет Дерпта (сегодня город 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.

Ахроматические микроскопы И. Фраунгофера, выпущенные в 1811 году, отличались еще более несовершенной конструкцией, если сравнивать их с микроскопами Элинуса. В России их производство началось еще в XVIII веке, однако поутихло к началу XIX столетия. Известно, что примерно в 1820 году довольно высокого качества микроскопы производила мастерская по изготовлению оптики, находившаяся при Казанском университете. Однако в России все-таки не наблюдалось бурного развития этой отрасли промышленности, поскольку правительство того времени полагало, что оптимальным вариантом является покупка увеличительных приборов за рубежом.

Амичи Джамбаттиста (1786–1863) – 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.

Немецкий оптик Э. Аббе продолжил развивать теорию формирования изображения в увеличительном приборе. Аббе был руководителем работ по созданию целой серии ахроматических микро-объективов высокого качества. Их числовая апертура достигала 1,50. Эти приборы были выпущены в Йене фирмой «Карл Цейс» (в 1872 году). Созданная в 1846 году мастерская Цейса выпускала к тому времени ежегодно более 100 микроскопов, сравнимых по качеству с приборами других известных фирм. Дальнейшие попытки создать более сложные и совершенные модели, в частности, с иммерсионными объективами, столкнулись с необходимостью перейти от эмпирических методов конструирования к научно обоснованным. В течение нескольких последующих лет Аббе теоретически установил пределы разрешающей способности микроскопа, вывел так называемый «Закон синусов», разработал методы расчёта безаберрационных оптических систем, предложил конструкцию нового осветителя. Благодаря этим и другим исследованиям Аббе качество микроскопов, выпускаемых фирмой «Карл Цейс», существенно повысилось. В 1876 году, отмечая 30-летие со дня основания и выпуск 3 тысяч микроскопов, фирма «Карл Цейс» заключила контракт с Аббе, сделавший его полноправным участником фирмы.

Старинные микроскопы

Эта же компания под руководством Э. Аббе сделала 8 апохроматов. Цейс разработал и наладил производство лучших на тот момент линз. Теоретически, условие синуса могло реализоваться при использовании оптически высококачественного стекла, однако фактически на тот момент такого стекла не существовало. Вскоре доктор Эрнст Аббе встретил Отто Шотта – 30-летнего химика, специалиста по стеклу. В результате их сотрудничества был произведён новый материал, который смог полностью реализовать условие синуса. Этот новый тип стекла проложил путь к созданию нового типа апохроматических линз. А в 1888 году ее сотрудники разработали апохромат, который обладал апертурой 1,60 и имел монобромнафталиновую иммерсию.

Для того чтобы создать самое подходящее условие освещения в микроскопе, сотрудник оптической фирмы «Карл Цейс» Рихтер разработал и запатентовал специальное осветительное устройство для микроскопа. Но проблема корректного соотношения параметров системы освещения и параметров сменных объективов актуальна и на сегодняшний день.

Русские ученые Л.И Мандельштам и академик Д.С. Рождественский в своих трудах дали развитие теории Аббе. Рождественский ввел в обиход такое понятие, как относительная некогерентность освещения.

Современный мир не мыслит свое существование без электронных микроскопов. Таким образом, держа под контролем продукты питания, отслеживается качество товара, ведь человеку нужно знать, что происходит в глубине. С микроскопом необходимо всего лишь расположить любое вещество под зеркало, и сразу видно, есть или нет в продуктах паразитов.

Если бы ученые НАСА в свое время не разглядели бы их, то люди, вероятнее всего, до сих пор болели бы неизвестными заболеваниями, не зная, что это, и как это лечить.

С помощью микроскопа человеку удалось впервые разглядеть костную ткань и сперматозоиды низших жителей флоры и фауны. Первооткрывателем стал Левенгук, который в 1681 году предоставил эти чудеса на всемирное обозрение королевской семье. Сегодня без микроскопа не происходит ни одного открытия, исследования и лечения нашего организма. Микроскоп – это связующая нить между сегодняшним днем и многообещающим будущим.

Кроме глобальных проблем для микроскопа есть и простые, бытовые.

Если в семье есть ребенок, то использование этого прибора несомненно развивает нестандартное мышление у детей, позволяет увидеть многогранность и бесконечность окружающего мира, простирающегося как вширь (к звездам), так и внутрь (к клеткам, атомам, электронам, кваркам).

Эффективное использование микроскопа может быть реализовано в бытовых целях: например, рассматривание старинных монет, исследование камней и минералов, разглядывание почтовых марок и открыток. Кроме того, если человек работает с паяльником (микросхемы, радиоприемники и т. д.), то микроскоп выведет это увлечение (или профессию) на совершенно новый качественный уровень.

Тем, кому интересно, что мы едим и что пьем, биологический микроскоп можно применять для проверки продуктов, которые покупаются в супермаркетах. Нескольких наблюдений будет достаточно для того, чтобы осознать важность правильного питания и здоровой еды.

Также возникают моменты, когда необходимо обратить внимание на свое здоровье. Микропрепарат скребка с пальцев или ладоней, станет впечатляющей психологической профилактикой от многих заболеваний – позволит понять обязательность мытья рук после прихода с улицы и перед приемом пищи.

Производители микроскопического оборудования постоянно работают над усовершенствованием своей продукции, и поэтому можно с уверенностью говорить о том, что микроскоп и в дальнейшем будет помогать человечеству делать новые открытия, которые сделают нашу жизнь еще более простой и безопасной.