显微镜玩具创业难吗揭开100多年前科学家成功启
作者: 发布时间:2022-07-02 17:40:49点击:1626
信息摘要:
大家好,这里是老上光显微镜知识课堂,在这里你可以学到所有关于显微镜知识,好的,请看下面文章:德国的耶拿是一座叫做光学城的
大家好,这里是老上光显微镜知识课堂,在这里你可以学到所有关于显微镜知识,好的,请看下面文章:
德国的耶拿是一座叫做光学城的城市,一座受显微镜影响的城市,一座受商业和大学影响的城市。它的名字叫科学家创业。
用光学显微镜开拓现代生物学
台光学显微镜是在16世纪后期发明的。一种理论是荷兰的一个眼镜商发现两个凸透镜放在一个管子里用来放大物体,人们开始利用这个功能。后来,人们可以使用放大功能。离子再次观察和观察世界。
在那些日子里,看着树叶和草地也是一个重大发现。例如,的罗伯特·胡克在1665年在显微镜下观察了一只红酒瓶的瓶塞,发现瓶塞只是一个蜂窝状的房间。好吧,叫它一个单间。塞拉,意思是小房间。
另一个是荷兰人莱文·胡克。莱文·胡克最喜欢做的事情是……研磨镜片,他制作了一台比当时世界上任何显微镜都放大得多的显微镜。
罗伯特·胡克出版了一本名为《显微镜》的书,莱文·胡克读了之后觉得它很棒。于是他在自己显微镜下看了看。罗伯特·胡克看到软木塞上的死细胞,莱文·胡克看了雨滴,然后是河水、井水、海水、胡椒水、生姜水、丁香。水,肉豆蔻水……他看到无数小的、活的微生物,毫不夸张地说,从辣椒水表面取出的一小滴水里有100000只小动物。就这样,莱文·胡克把人类带进了微生物的世界。
这样,显微镜开阔了人们的视野,现代生物学和微生物学诞生于光学显微镜,光学显微镜已成为生命科学中不可缺少的工具。
科学家创业的故事
十九世纪中叶,当时的显微镜生产与今天的智能机器一样高科技和时尚。他开始在德国VMA做显微镜工作。这是一个非常聪明的学徒,除了攻读博士学位外,他还参加了耶拿大学的各种课程。
1846年,蔡司在耶拿开了一个小作坊。在最早的作坊中,蔡司亲自设计、制造和改进各种乐器。1861年,蔡司因其出色的设计在图根州工业展览会上赢得了金奖。这些显微镜被认为是当时更好的科学仪器。
当时,制造显微镜的常用方法是反复试验,改变透镜,然后改变透镜间距,直到光学系统可用为止。这种方法效率低,结果非常不确定。镜片增加了放大倍数,但随着镜片的增长,放大细节的能力并没有增加。
1866年,蔡司挑选了一位特殊的员工来帮助他改进生产过程,他邀请了耶拿大学的物理学家恩斯特·阿贝和他一起工作。他们仔细地研制了六年,直到1872年,蔡司终于引进了一台光学性能超乎寻常的显微镜。他所有的同龄人科学家和医生钦佩蔡司显微镜。
虽然蔡司和阿比成功地制造了杰出的显微镜,但他们对当时生产的玻璃并不满意。第三个丹尼尔补充了这个问题。来自德国威登的化学家奥托·肖特发明了一种玻璃工艺,可以用新的光学材料制造锂玻璃。性质。
1879年,肖特给安倍送去了玻璃样品,开启了另一个故事:玻璃完美地代表了安倍对光学系统的需求。
Zeiss、Abe、肖特于1884成立玻璃工艺实验室,在此基础上创办了耶拿玻璃厂。珍娜玻璃厂开发了各种新型光学玻璃。这些珍娜玻璃使蔡司显微镜看起来像老虎,赋予它们更强大的功能和更广泛的产品组合。
故事是这样的:Zeiss先生在1888年底去世,在遗嘱中,他把自己的股份转给了他的儿子Lodrick,把它卖给了阿贝。1889,安倍建立了一个基金会,把所有的股份和资产转让给基金会,并把它命名为卡尔蔡司基金会(Abe有机会)。这就是他自己!)1891,耶拿玻璃厂也成为一个基础性企业,到目前为止,卡尔蔡司基金会仍然是蔡司公司和肖特产权的所有者。
Abbe把基金会的管理制度化,他明确表示,Zeiss将永远专注于研究和创新,基金会的资金将用于建立大学、支持科学家和研究项目,并且大部分利润将用于改善公关。因此,蔡司可以把大量的资源用于基础和前瞻性的研发和创新,而不仅仅局限于短期利益。
同时,蔡司员工还可以享受专业技术培训和综合福利待遇——蔡司早在19世纪70年代就开始逐步建立全面的员工福利计划,如每天8小时,为员工建立完整的健康保险。e和带薪假期,这几乎是现代企业史上次。像那些因大企业而兴起的城市一样,企业文化的自豪感通过雇员的家庭渗透到整个社区,从而影响城市。
蔡司档案馆馆长正在介绍蔡司先生的微观交易记录,大多数订单持有人是本年度最杰出的科学家。蔡司先生的书是漂亮的笔迹。它们很优雅。
蔡司的代天体投影系统。今天你可以在蔡司博物馆和耶拿城看到它,它是耶拿形象的一部分。
在博物馆和城市中,很少有物理公式可以重复。然而,在耶拿,这个公式出现在耶拿的几个博物馆和大学里。
这个公式也写在亚伯的墓碑上,这在今天的耶拿大学城可以看到。耶拿大学也是一个传说,这张纸条来了,莱布尼茨这么大的一头牛,名字叫大力士,更不用说歌德、谢林、黑格尔、康德、马克思这些影响着世界的伟大哲学家了。
当人们看起来越来越小的时候,人们不禁要问,他们能看到多少光学显微镜能看到的极限是什么看它是多么的小和小,是更科学的。分辨率,严格地说光学分辨率,就是成像系统看到细节的能力,或者成像系统可以区分的两点之间的最小距离。
作为物理学家,阿贝于1873年发表了他最重要的公式。在这个公式中,阿贝清楚地指出,可见光的理论分辨率与光的波长成反比,与光学器件的数值孔径成正比。他成立了所有高性能光学显微镜,并指出,传统光学显微镜的分辨率将有一个物理极限。
当光束穿过狭缝时,在中间的亮条纹两侧出现一系列交替的光和暗条纹,这是因为光作为电磁波被狭缝衍射,偏离直线传播。
如果光不是通过狭缝而是通过圆孔,则圆孔限制光在各个方向上的传播,并且光在各个方向上衍射,从而形成圆孔的衍射图案,该圆孔被称为艾里盘,其中分光盘上具有较大的亮点。ER和交替的光明和黑暗的边缘。晕。
同样地,由于衍射,成像系统不能将光聚焦到无限小的点上,而只能在图像平面内形成有限大小的伊利斑。伊利斑点然后将它们叠加在图像平面上,其结果是任何成像系统获得的图像都不能准确描述物体的所有细节。
如果物体平面上有两点,光学成像系统可以产生两个空中点。当这两个点相距较远时,像飞机上的伊利斑点一样,我们可以很容易地分辨出物体平面上的两点。如果两点相距较近,空中点就会出现。当它们接近一个点的中心并与另一个点的边缘重叠时,我们达到识别两点的极限(称为瑞利准则)。如果两点更近,就像平面上的两个伊利斑点几乎重合而成为圆形斑点一样,那么o上的两点就变成了圆形斑点。平面不可分辨。
因此,伊利光斑的直径给出了理想光学系统的更高分辨率;在光学显微镜中,这个值大约是光波波长的一半,0.2微米或200纳米。
长期以来,人们认为光学显微镜无法突破阿贝公式的极限,直到1924年法国物理学家德布·罗伊发现了的物质波。
物质波意味着微观粒子不仅具有波粒二象似性,而且具有物质二象似性。这个想法很快被应用到微观原理中。如果物质的波长很小,衍射极限可以减小到原子的大小,这是一个很聪明的想法。被无光波所取代。
然而,在当时已知的微观粒子的世界中,几乎没有选择的余地:质子和氦核的质量很大,虽然它们的材料波长非常短,但显然不适合将它们加速到可用于成像的速度。中子既不具有电活性也不具有磁活性,但它们仍然存在。没有有效的方法来操纵它。通过这种方式,电子学也可以被选择。而且电子也非常合适。电子几乎没有质量。它们来源广泛。它们可以被电场加速并受磁场控制。它们确实是材料波显微术的更佳光源。
1931年,德国物理学家恩斯特·拉斯卡研制出台电子显微镜,一方面证明了物质波理论的正确性,另一方面又为人类探索微观世界打开了大门!
电子显微镜的分辨率可以达到0.2纳米,但实际上电子显微镜也遵循衍射定律,不同之处在于电子的波长比光波的波长短1000倍,所以分辨率更高。有一个非常明显的缺点。很难观察到活的生物样品。
Eric Betzig、Stefan W.Hell和W.E.Moerner成功地突破了Abbe公式的极限,为超分辨荧光显微镜的发展作出了卓越的贡献。
他们的突破使得光学显微镜可以进入纳米级,允许科学家以纳米级观察活细胞中不同分子的运动。因此,丹尼尔三人于2014年获得了诺贝尔化学奖。
这个奖项不是科学家的首要目标。更重要的是,显微镜的发展使得科学家们得以研究活细胞,例如大脑中神经细胞之间的突触,是如何在最小的分子细节上形成的,例如那些与帕金森病、阿尔茨海默病和亨廷顿病相关的细胞。聚集过程,例如在受精卵分裂成胚胎期间形成不同的蛋白质,无疑将促进在分子水平上理解生命科学中的现象和机制。
网站网友点击量更高的文献目录排行榜:
点此链接
关注页面底部公众号,开通以下权限:
一、获得问题咨询权限。
二、获得工程师维修技术指导。
三、获得软件工程师在线指导
toupview,imageview,OLD-SG等软件技术支持。
四、请使用微信扫描首页底部官主账号!
本文标签: