La presentazione dà un'idea dei tipi di dispositivi di ingrandimento, della storia della loro scoperta e delle regole di funzionamento. Questa presentazione può essere utilizzata nelle lezioni di biologia al 6° anno, così come nelle lezioni di storia naturale al 5° anno.
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Didascalie delle diapositive:
Insegnante di biologia MBOU Scuola Secondaria n. 73 dal nome. A. F. Chernonoga Soshnikova Tatyana Anatolyevna Dispositivi di ingrandimento
Scopo della lezione: studiare materiale sulla storia della scoperta e della progettazione dei dispositivi di ingrandimento; regole per lavorare con un microscopio.
I primi microscopi erano ottici e il loro primo inventore non è così facile da identificare e nominare. Le prime notizie su un microscopio risalgono al 1590, nella città di Middelburg in Olanda, e sono associate ai nomi di John Lippershey (che sviluppò anche il primo semplice telescopio ottico) e Zacharias Jansen, che erano impegnati nella produzione di occhiali
Poco dopo, nel 1624, Galileo Galilei presentò il suo microscopio composto, che inizialmente chiamò “occhiolino”. Un anno dopo, il suo amico dell'Accademia, Giovanni Faber, propose il termine microscopio per la nuova invenzione.
Contesto storico Robert Hooke (XVI secolo)
Contesto storico Perfezionò il microscopio e scoprì gli organismi unicellulari. Antonie van Leeuwenhoek (XVII secolo)
Microscopi del XVIII secolo
Lenti di ingrandimento portatili e su treppiede Microscopio ottico Microscopio elettronico Dispositivi di ingrandimento
Cos'è una lente d'ingrandimento e quale ingrandimento fornisce?
Lente d'ingrandimento manuale Maniglia della lente d'ingrandimento (lente) La lente d'ingrandimento manuale fornisce un ingrandimento da 2 a 20 volte. telaio
Treppiede lente d'ingrandimento treppiede specchio oculare da palco La lente d'ingrandimento su treppiede ingrandisce gli oggetti da 10 a 25 volte.
Come determinare l'ingrandimento di un microscopio? Osserva il numero indicato sull'oculare.
Come determinare l'ingrandimento di un microscopio? Guarda il numero indicato sulla lente.
Per sapere quanto viene ingrandita l'immagine quando si utilizza un microscopio, è necessario moltiplicare il numero indicato sull'oculare per il numero indicato sull'oggetto utilizzato.
Quando si lavora con il microscopio, si consiglia di osservare le seguenti regole: Posizionare il microscopio con il treppiede rivolto verso di sé, ad una distanza di 5-10 cm dal bordo del tavolo. Dirigere la luce con uno specchio nel foro del tavolo portaoggetti. Preparare la preparazione, posizionarla sul palco e fissare lì il vetrino con due fascette. Usando la vite, abbassare delicatamente il tubo in modo che il bordo inferiore della lente si trovi a una distanza di 1-2 mm dal campione. Guardando attraverso l'oculare, sollevare lentamente il tubo finché non appare un'immagine chiara dell'oggetto. Dopo l'uso riporre il microscopio nella sua custodia.
Quanto conosci i dispositivi di ingrandimento? La quinta elementare è il momento in cui li conosciamo per la prima volta. Durante le lezioni, ai bambini vengono raccontate le cose più basilari sulla loro struttura e sui creatori. Ti piacerebbe approfondire la tua conoscenza su di loro? O forse stai preparando una lezione sull'argomento "Dispositivi di ingrandimento" (grado 5)? In ogni caso abbiamo qualcosa da dirvi.
Lenti antiche
La storia della scoperta inizia in un lontano passato. È arrivata fino a noi una grande lente piano-convessa, una delle più antiche. Il suo diametro è di 55 mm e la sua lunghezza focale è di circa 150 mm. È stato realizzato in cristallo di rocca 2,5 mila anni aC. e. Fu scoperto nel 1890 da G. Schliemann durante gli scavi a Troia. Intorno ai 600-400. AVANTI CRISTO e. iniziò a produrre lenti in vetro. Sono stati scoperti a Sargon (questa è la Mesopotamia). In Svezia nel 1877 fu ritrovata una doppia lente del diametro di 5 cm, convessa su entrambi i lati. Risale al 500 d.C. e. L'elenco delle lenti antiche che i ricercatori sono riusciti a scoprire potrebbe continuare a lungo. La storia della scoperta dei dispositivi di ingrandimento ha molti fatti. Nonostante ciò, si può solo speculare su come venivano utilizzati a quei tempi.
Il contributo di Ruggero Bacone
Gli scienziati moderni hanno acquisito familiarità con la descrizione approfondita delle lenti fatta da Roger Bacon (vissuto nel 1214-1294). Si laureò all'Università di Oxford e divenne famoso anche come pensatore e scienziato di spicco. Le lenti, secondo il suo lavoro, venivano utilizzate per ingrandire le immagini. Dalla traduzione di un frammento del saggio ne consegue che Bacon è stato in grado di descrivere correttamente l'azione delle lenti che fungevano da teleobiettivo inverso (stiamo parlando della descrizione di un telescopio monocomponente).
Il merito di Galileo Galilei
La storia della scoperta dei dispositivi di ingrandimento è impensabile senza il nome di quest'uomo. Circa 300 anni dopo la morte di Bacone, Galileo Galilei, un famoso scienziato italiano, creò una tromba simile. Non era a tre componenti, ma a due componenti. Quasi un “pari” di questo tipo è il microscopio. È generalmente accettato che debba il suo aspetto a Galileo. Galileo allargò il telescopio e notò che piccoli oggetti in questo stato potevano essere ben ingranditi. D. Viviani conferma che fu Galileo a inventare il microscopio. Viviani, tra l'altro, ha scritto una biografia di questo scienziato italiano.
La storia della scoperta degli strumenti di ingrandimento nel 1625 segnò un evento importante per la scienza. Fu allora che Faber, membro dell'Accademia Romana, utilizzò per la prima volta il termine “microscopio” in relazione all'invenzione di Galileo.
Ciò che Drebel e Alkmaar hanno creato, gli sviluppi di Tore e Hooke
La storia della scoperta del microscopio continua con le opere di K. Drebel e Alkmaar. Questi scienziati olandesi hanno progettato un dispositivo costituito da due lenti convesse. Grazie a ciò, l'immagine dell'oggetto osservato sotto veniva presentata capovolta. Questo microscopio composto, che aveva un oculare biconvesso o piano-convesso e una lente biconvessa, è considerato il predecessore dei successivi microscopi composti (uno dei quali è mostrato nella foto sotto).
Intorno al 1660, l'italiano Tore realizzò lenti d'ingrandimento sferiche da gocce di vetro congelate. La storia della scoperta del microscopio è impensabile senza questo nome, poiché le lenti d'ingrandimento create dall'italiano hanno permesso di ingrandire gli oggetti mille e mezzo volte.
Un altro nome, Robert Hooke, ti dice qualcosa? Questo scienziato inglese ha dato un grande contributo alla scoperta dei dispositivi di ingrandimento. Robert Hooke li migliorò così tanto che divenne uno degli eventi significativi nella storia dell'ottica. Lo schema di un microscopio Hooke è mostrato nella foto sotto.
Grazie a questa invenzione, nel 1665 Robert poté vedere per la prima volta le cellule su un taglio di sughero. Pertanto, la scienza della biologia ha ricevuto un importante strumento tecnico. Leeuwenhoek ha continuato a migliorare i dispositivi di ingrandimento. Parliamo anche di lui.
Leeuwenhoek e i suoi successi
Un notevole contributo alla storia dello sviluppo dei dispositivi di ingrandimento è stato dato da A. V. Leeuwenhoek, un olandese che viveva in una città come Delft. Gli anni della sua vita sono 1632-1723. Ha progettato e utilizzato in modo indipendente semplici microscopi nella ricerca (uno dei modelli di tali dispositivi è presentato di seguito), in grado di ingrandire fino a trecento volte.
Fu Leeuwenhoek il primo a compilare una descrizione degli organismi microscopici (compresi i batteri unicellulari), basata sulle sue osservazioni. Nel 1698, Pietro I, lo zar russo, fece visita a questo famoso esploratore. Peter a quel tempo era in Olanda e, come sai, era interessato a tutto ciò che era nuovo. Per la sua Kunstkamera, che aprì a San Pietroburgo, acquistò diversi microscopi complessi e semplici. E molto più tardi, dopo l'apertura dell'Accademia delle Scienze, furono messi a disposizione di questa organizzazione.
Opere di scienziati russi dell'Accademia delle Scienze
La lezione "Strumenti di ingrandimento" dovrebbe includere anche una storia sui risultati ottenuti nel campo dell'ottica dai rappresentanti del nostro paese. Promettenti scienziati russi, il cui lavoro è stato supervisionato da M.V. Lomonosov, hanno iniziato a utilizzare i microscopi acquistati da Pietro I nella ricerca biologica. E successivamente hanno partecipato attivamente al loro miglioramento.
La scoperta degli strumenti di ingrandimento continuò nel 1747. Fu allora che L. Euler, membro dell'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo (vita - 1707-1783), propose di utilizzare una lente acromatica per un microscopio. L'opera fondamentale di questo scienziato nel campo dell'ottica geometrica è la “Diotrica”. Si compone di tre volumi, pubblicati nel 1769-1771. Un nuovo microscopio, già acromatico, fu realizzato nel 1802, dopo la pubblicazione del lavoro di Elinus (anche lui membro dell'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo).
Un microscopio del genere a quel tempo era considerato perfetto a tal punto che gli scienziati non permettevano nemmeno il pensiero che potesse essere migliorato. Questa scoperta suscitò molto rumore all'epoca. Il design dei dispositivi di ingrandimento di Elinus era il seguente. Erano dotati di sei obiettivi, era possibile modificare l'ingrandimento in modo fluido e cambiare la distanza dall'oggetto all'immagine. È stato nel nostro Paese che è nata e ha preso vita l'idea di un microscopio acromatico ad ingrandimento variabile, importante per la scienza. Tuttavia, questa idea non ha messo radici in ulteriori sviluppi. Cambiare l'ingrandimento del dispositivo regolando la lunghezza del tubo, tuttavia, fu un'idea importante che diede un contributo significativo alla storia dello sviluppo: oggi uno dei microscopi creati da Elinus può essere visto nel Museo Politecnico di Mosca, che appartiene all'Istituto di Storia, Scienze Naturali e Tecnologie. La foto sotto mostra dispositivi di ingrandimento risalenti al XVIII secolo.
Ulteriore miglioramento dei microscopi
I. G. Tiedemann, un ottico tedesco della città di Stoccarda, all'inizio del XIX secolo iniziò a creare due microscopi acromatici. L'Università di Dorpat (oggi si chiama Tartu) gli assegnò i fondi per realizzare l'opera. Questi dispositivi furono rilasciati nel 1808.
Nel 1807, un anno prima della creazione dei microscopi acromatici, Van Dyle, un ottico olandese, pubblicò il suo lavoro. Presentava una descrizione del design del microscopio acromatico da lui creato. Gli storici dell'Europa occidentale ritengono che il primo dispositivo di qualità soddisfacente sia stato il microscopio creato da questo stesso scienziato. Tuttavia sotto tutti gli aspetti era inferiore a quello progettato da Elinus. A proposito, i microscopi acromatici di I. Fraunhofer, rilasciati nel 1811, si distinguevano per un design ancora più imperfetto rispetto ai microscopi Elinus.
Microscopi russi nel XIX secolo
Nella prima metà del XIX secolo in molti luoghi della terra venivano già prodotti apparecchi di ingrandimento. In Russia, la loro produzione iniziò nel XVIII secolo, ma si estinse all'inizio del XIX secolo. È noto che intorno al 1820, un laboratorio di ottica situato presso l'Università di Kazan produceva microscopi di qualità piuttosto elevata. Tuttavia, in Russia non vi era ancora un rapido sviluppo di questo settore, poiché il governo di quel tempo riteneva che l'opzione migliore fosse acquistare dispositivi di ingrandimento all'estero.
Contributi all'ottica di Giambattista e Amici
Amici Giambattista (vita - 1786-1863) - famoso ottico, astronomo e botanico italiano. Ha dedicato molti anni della sua vita allo sviluppo della microscopia. Nel 1827 Amici stesso progettò e realizzò una lente acromatica che aveva un'apertura di 0,60 e una buona correzione delle aberrazioni. Lo stesso scienziato nel 1844 iniziò gli esperimenti sull'uso delle immersioni in acqua e olio. Grazie a loro iniziò la produzione di obiettivi con apertura numerica di 1,30 e immersione in acqua.
Microscopi Abbe
Strumenti ad immersione in olio con apertura di 1,50 (utilizzati ancora oggi) iniziarono ad essere prodotti grazie al lavoro di Ernst Abbe, un ottico tedesco. Ha inventato la legge dei seni, con l'aiuto della quale è stato eliminato il coma osservato in piccoli campi lineari. E. Abbe ha continuato a sviluppare la teoria della formazione dell'immagine in un dispositivo di ingrandimento. Ha anche chiarito la questione di questi dispositivi. Abbe è stato il leader del lavoro sulla creazione di un'intera serie di microlenti acromatiche di alta qualità. La loro apertura numerica ha raggiunto 1,50. Questi dispositivi furono prodotti a Jena dalla ditta K. Zeiss (nel 1872). La stessa azienda, sotto la guida di E. Abbe, realizzò 8 apocromatici. E nel 1888, i suoi dipendenti svilupparono un apocromatico, che aveva un'apertura di 1,60 e aveva l'immersione in monobromonaftalene.
Recenti importanti progressi nell'ottica
Gli scienziati russi D. S. Rozhdestvensky e L. I. Mandelstam hanno sviluppato la teoria di Ernst nelle loro opere. L'importante merito di Rozhdestvensky è stato quello di aver introdotto il concetto di relativa incoerenza dell'illuminazione. R. Richter, un dipendente dell'azienda K. Zeiss, ha sviluppato e ricevuto un brevetto per uno speciale dispositivo di illuminazione utilizzato in un microscopio. Tuttavia, il problema del rapporto ottimale tra i parametri delle lenti intercambiabili e il sistema di illuminazione è ancora attuale. I microscopi domestici oggi non sono in alcun modo inferiori nella progettazione tecnica e nei parametri ottici ai dispositivi creati da rinomate aziende all'estero.
Quindi, abbiamo brevemente delineato la storia dei microscopi moderni. Quando sviluppi la lezione "Dispositivi di ingrandimento" (grado 5), puoi utilizzare le informazioni presentate nell'articolo.
Costruzione di dispositivi di ingrandimento e regole lavorare con loro
Aspetto dei dispositivi di ingrandimento
Lente d'ingrandimento portatile e su treppiede
Microscopio ottico
Riferimento storico
I microscopi ottici con due lenti furono inventati nel XVI secolo.
Nel XVII secolo, l'olandese Antonie van Leeuwenhoek progettò un microscopio più avanzato, in grado di fornire un ingrandimento fino a 270 volte.
E nel 20° secolo è stato inventato il microscopio elettronico, che ingrandisce l'immagine decine e centinaia di migliaia di volte.
Lente d'ingrandimento manuale
ingrandimento
vetro (lente)
telaio
penna
La lente d'ingrandimento portatile fornisce un ingrandimento da 2 a 20 volte
Treppiedi
lente d'ingrandimento
oculare
soggetto
tavolo
treppiedi
specchio
Lente d'ingrandimento per treppiede
elementi da 10 a 25 volte
Microscopio ottico
oculare
tubo
lenti a contatto
soggetto
tavolo
specchio
viti
treppiedi
Ingrandisce le immagini degli oggetti da 56 a 800 volte
Osserva il numero indicato sull'oculare
Come determinare l'ingrandimento di un microscopio?
Guarda il numero sulla lente
Frantumazione di uova e
Rizoma di felce felce
Rizoma di felce felce
Antera dell'iride
Occhio di mosca (60)
Elefante (10)
Piuma di pappagallino (10)
Veleno su una piuma di pappagallo (60)
Fiore di erba di San Giovanni (10)
Ala d'ape
ala di farfalla
Piuma di uccello (60)
Come determinare l'ingrandimento del microscopio ?
- Moltiplica questi numeri. Il prodotto indicherà l'ingrandimento attualmente fornito dal microscopio.
- Nel nostro esempio, questo è 10 x 20 = 200 volte.
- Se si sposta l'obiettivo o si cambia l'oculare (sul microscopio mostrato, può essere ruotato in modo fluido, cambiando da 10 a 20), l'ingrandimento cambia di conseguenza.
Ricorda questo! È importante specificare l'ingrandimento quando si lavora su un oggetto.
Regole operative con microscopio ottico
- Posizionare il microscopio con il treppiede rivolto verso di sé contro la spalla sinistra ad una distanza di 5 - 10 cm dal bordo del tavolo.
- Abbassare il telescopio di 1-2 mm dal tavolino.
- Dirigi la luce sul palco utilizzando uno specchio mobile. Ruota attentamente lo specchio, guardando nell'oculare, ottenendo un'illuminazione confortevole per la vista: non “impressionante”, ma non “nuvolosa”.
4. Posiziona la preparazione finita sul palco di fronte al buco al suo interno. Bloccare la diapositiva con i morsetti.
5. Guardare nell'oculare con un occhio senza chiudere o socchiudere gli altri.
6. Mentre guardi attraverso l'oculare, usa le viti per sollevare il telescopio molto lentamente finché non vedi un'immagine chiara.
7. Dopo l'uso riporre il microscopio nella sua custodia.
Controllati!
- Quali dispositivi di ingrandimento conosci?
- Cos'è una lente d'ingrandimento e quale ingrandimento fornisce?
- Come funziona un microscopio?
- Come fai a sapere quale ingrandimento fornisce un microscopio?
- Botanica
- Ecologia
- Fenologia
Aspetto dei dispositivi di ingrandimento
Microscopio elettronico
Lente d'ingrandimento portatile e su treppiede
Microscopio ottico
Riferimento storico
I microscopi ottici con due lenti furono inventati nel XVI secolo.
Nel XVII secolo, l'olandese Antonie van Leeuwenhoek progettò un microscopio più avanzato, in grado di fornire un ingrandimento fino a 270 volte.
E nel 20° secolo è stato inventato il microscopio elettronico, che ingrandisce l'immagine decine e centinaia di migliaia di volte.
Lente d'ingrandimento manuale
ingrandimento
vetro (lente)
Una lente d'ingrandimento manuale fornisce un ingrandimento da 2 a 20 volte.
Treppiedi
soggetto
Lente d'ingrandimento per treppiede
elementi da 10 a 25 volte.
Microscopio ottico
lenti a contatto
soggetto
Ingrandisce le immagini degli oggetti da 56 a 800 volte.
Osserva il numero indicato sull'oculare.
Come determinare l'ingrandimento di un microscopio?
Guarda il numero indicato sulla lente.
Come determinare l'ingrandimento di un microscopio?
Moltiplica questi numeri. Il prodotto indicherà l'ingrandimento attualmente fornito dal microscopio.
Nel nostro esempio, questo è 10 x 20 = 200 volte.
Se si sposta l'obiettivo o si cambia l'oculare (sul microscopio mostrato, può essere ruotato in modo fluido, cambiando da 10 a 20), l'ingrandimento cambia di conseguenza.
Ricorda questo! È importante specificare l'ingrandimento quando si lavora su un oggetto.
Regole per lavorare con un microscopio ottico
1. Posizionare il microscopio con il treppiede rivolto verso di sé contro la spalla sinistra ad una distanza di 5 - 10 cm dal bordo del tavolo.
2. Abbassare il telescopio di 1-2 mm dal tavolino.
3. Dirigere la luce sul palco utilizzando uno specchio mobile. Ruota attentamente lo specchio, guardando nell'oculare, ottenendo un'illuminazione confortevole per la vista: non “impressionante”, ma non “nuvolosa”.
4. Posiziona la preparazione finita sul palco di fronte al foro. Bloccare la diapositiva con i morsetti.
5. Guardare nell'oculare con un occhio senza chiudere o socchiudere gli altri.
6. Mentre guardi attraverso l'oculare, usa le viti per sollevare il telescopio molto lentamente finché non vedi un'immagine chiara.
7. Dopo l'uso riporre il microscopio nella sua custodia.
- Argomento: "Progettazione di dispositivi di ingrandimento e regole per lavorare con essi"
- Scopo del lavoro: studiare la struttura dei dispositivi di ingrandimento e le regole per lavorare con essi"
- Attrezzatura: microscopio, lente d'ingrandimento, microvetrino
Lente d'ingrandimento manuale
ingrandimento
vetro (lente)
Una lente d'ingrandimento manuale fornisce un ingrandimento di _____ volte.
Microscopio ottico
lenti a contatto
soggetto
Ingrandisce le immagini degli oggetti da ___ a ____ volte.
CONCLUSIONE :
Ho studiato la progettazione di dispositivi di ingrandimento. La mia lente d'ingrandimento ingrandisce ___ volte e il mio microscopio da ___ a ___ volte.
Controllati!
1. Quali dispositivi di ingrandimento conosci?
2. Cos'è una lente d'ingrandimento e quale ingrandimento fornisce?
3. Come funziona un microscopio?
4. Come fai a sapere quale ingrandimento offre un microscopio?
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