оптичні прилади

Оптичні прилади. Історія створення.

оптичні прилади

Уже стародавні римляни звернули увагу на «збільшує силу» судини, наповненого водою. Вони знали, що через нього на сонці можна обпектися, запалити вогонь, хоча вода в ньому не закипає.

Близько 400 років тому досвідчені майстри Італії та Голландії навчилися робити окуляри. Винайшов їх безвісний скляний майстер. Італійські майстри в цю епоху славилися мистецтвом шліфування скла. Слідом за очками винайшли лупи для розглядання дрібних предметів. Це було дуже цікаво і захоплююче: раптом побачити у всіх подробицях якусь просяне зернятко або Мушина ніжку!

А винахід зорової труби йде в область казкових переказів. Згідно з однією магометанської легендою, на Олександрійському маяку знаходилося величезне дзеркало, за допомогою якого можна було бачити кораблі, відпливали з Греції. Однак внаслідок кривизни Землі кораблі були видні з цього маяка вже будучи досить далеко від Греції. Якщо вірити цим переказом, то можна припустити, що там використовувалася комбінація великого увігнутого дзеркала з лінзою.

Перший опис оптичного приладу було знайдено в працях ченця францисканського ордена, англійця, Роджера Бекона. Але з них можна зробити висновок тільки те, що Бекон знав збільшує дію опуклих лінз, встановив, що увігнуті дзеркала фокусують паралельні пучки в точку, що лежить між центром і вершиною дзеркала, представляв можливість поєднання лінзи і дзеркала, висунув ідею створення зорової труби і першим дав її опис в 1268 р

Реалізуючи свою мрію розглянути невловиме оком, італійський художник, вчений і винахідник Леонардо да Вінчі в 1509 р дав опис і малюнок двохлінзової зорової труби, розробив верстати для шліфування лінз, першим виконав графічні побудови ходу променів в лінзах. Оптичні удосконалення його не були реалізовані в той час і залишилися невідомими.

Італійський лікар Фракасторо з Верони в своїй праці, що з'явилося 1538 р стверджує, що можна бачити предмети набагато ближче і в збільшеному вигляді, поклавши одну над одною дві лінзи. Якщо розуміти «над» буквально, то це означає, що їм висловлена ​​ідея створення мікроскопа.

Ще точніше пише італійський винахідник Джамбаттиста делла Порта в 1558 році у своїй «Природній магії»: «За допомогою увігнутого скла ясно видно далекі предмети, за допомогою опуклого - близькі. Якщо правильно поєднати обидва роду цих стекол, то як близькі, так і далекі предмети здаються більше і ясніше ». Зорова труба, яку описує Порта, повинна була збільшувати дуже слабо. Інакше він описав би ще і деякі відкриття на небі, які можна було зробити за допомогою його труби. Але його книга, яка отримала більшу популярність, сприяла тому, що багато любителів зацікавилися цим питанням.

В результаті в 1608 року в Голландії були подані заявки на видачу патенту на винахід зорової труби майже одночасно декількома дослідниками - Ліпперсгея, Я.Меціусом, Хансом і Захарій Янсен. Однак цей винахід мало військове значення і було засекречено. Слух про винахід труби, що дозволяє ясно бачити окремі предмети, наштовхнув Г. Галілея на роздуми про устрій такого приладу. Він незалежно від голландських вчених створив свою зорову трубу в 1609 р і використовував її для спостереження на суші і на морі, а головне, направивши її на небо, досяг чудових результатів: відкрив супутники Юпітера, плями на Сонці, окремі зірки Чумацького Шляху і т . Д. В результаті цього довгий час честь винаходу зорової труби приписували Г. Галілею. В наші дні схема зорової труби, яку називають іноді голландської або галилеевой, застосовується в основному в біноклях з невеликим збільшенням.

Галілей був першим вченим, серйозно поставившись до ідеї створення оптичних приладів. Організувавши майстерні з виробництва зорових труб в 1624 р Г.Галілей створив мікроскоп. Тубуси його приладів виготовлялися з паперу, не дивно, що такі прилади швидко приходили в непридатність, лінзи випадали і руйнувалися. Однак ці прилади користувалися великою популярністю, адже за короткий термін Г.Галілей став постачальником оптичних приладів в відомі європейські двори.

А сучасні зорові труби для астрономічних і наземних спостережень зазвичай побудовані за схемою І. Кеплера. У 1611 р И.Кеплер запропонував зорову трубу, яка складалася з двох опуклих лінз. Одна з них дає дійсне зображення предмета. Це зображення збільшує друга лінза. Отримується зображення - зворотне. Тому така зорова труба незручна для розглядання земних предметів.

Іншу форму труби запропонував 1645 р капуцинський монах Ширлі з Богемії. Ця труба мала перевагу перед трубою І. Кеплера, тому що завдяки додаванню двох внутрішніх лінз, які перевертають зображення, стала зручною і для наземних спостережень. Ширлі перший назвав лінзу, звернену до предмету, - об'єктивом, а звернену до ока, - окуляром.

Антоні Ван Левенгук, нідерландський натураліст, навчився виготовляти лінзи з 150-300- кратним збільшенням. Використав він їх в мікроскопі. У 1673 р Левенгук перший поспостерігав і замалював мікроорганізми в крапельці води, капілярні судини в хвості пуголовка, червоні кров'яні тільця і ​​сотні інших дивовижних речей, про які ніхто й не підозрював.

Сучасні мікроскопи дають збільшення в півтори-дві тисячі разів, а електронні - навіть в мільйон разів! Справжній мікроскоп нам, звичайно, з вами не зробити. Але ми можемо спорудити лупу, трохи схожу на ту, якою користувалися давні.

Дуже просте пристосування для збільшення можна зробити з тонкої щільного паперу, в якій потрібно акуратно проколоти отвір шпилькою і помістити на нього крапельку води. Таке пристосування діє як лупа. Піднесіть отвір до самого оці і дивіться через нього хоча б на книжкову сторінку, але тільки з відстані близько 2 см. Неозброєним оком нічого так близько не побачити. А через отвір літери здадуться дуже великими, немов не в книзі, а на афіші.

Таким способом можна розглядати, наприклад, маленького жучка, Мушина лапку, та й хіба мало що ще. Умова тільки одне: спостережуваний предмет повинен бути дуже яскраво освітлений.

Перевірте це на досвіді і поясніть явище.

Схожі статті