Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
микроскопа едва ли превос-
ходило 10х.
В 1610 г. известный итальянский ученый Галилео Галилей (1565-1642 гг.)
построил сложный микроскоп иного типа, состоящий из собирательного
объектива и рассеивающего окуляра.
Галилей развил эту конструкцию микроскопа, основываясь на аналогичной
конструкции изобретенной им зрительной трубы. Он писал: "Если
приближаться на расстояния совсем малые, в четыре шага, в два, в один, в
полшага, то изображение мутнеет и темнеет, и для отчетливого и ясного
наблюдения телескоп надо удлинять. Этому удлинению соответствует большее
увеличение. При этом увеличение зависит только от удлинения трубы, а не
от приближения предмета". Термин "микроскоп", насколько иам известно,
впервые был применен в 1625 г. членом римской Академии Г. Фабером именно
к построенному Галилеем прибору.
229
Обладая, однако, большим и неустранимым (при техническом уровне того
времени) хроматизмом, сложный микроскоп не был в состоянии конкурировать
с простой лупой. Сложные микроскопы с иеахроматическими объективами все
же продолжали строить, доводя увеличение до 300х и даже 400х, что при их
малой апертуре, ие достигающей 0,1, во много раз превосходит их полезное
увеличение. Качество изображения при этом было по нашим понятиям
совершенно неудовлетворительным.
Первые расчеты ахроматических объективов для микроскопа были выполнены
Эйлером и опубликованы им в ряде трудов в 1750-1770 гг. Они не были,
однако, осуществлены практически. Если отбросить совершенно неудачную
попытку англичанина Б. Мартина в 1759 г. построить (без расчета!)
ахроматический микроскоп, то честь создания первого микроскопа-ахромата с
хорошим качеством изображения и высокой разрешающей способностью
несомненно принадлежит русским ученым, ученикам Эйлера - Николаю Фуссу и
академику Ф. Т. Эпинусу (1724- 1802 гг.). Следует заметить, что благодаря
трудам М. В. Ломоносова и И. Э. Цейгера в России было налажено
производство стекла типа флинт, не уступавшего по качеству английскому.
Наконец, нужно указать заслугу замечательного русского мастера и механика
И. П. Кулибина (1735-1818 гг.), изготовившего ие только механическое
устройство, но и самые линзы для первых русских микроскопов.
Первый микроскоп-ахромат по расчетам Эйлера и Фусса был закончен в
изготовлении в мастерских Академии наук в 1775 г. Но, вероятно, он был
признан самими изготовителями неудачным, так как о нем нет никаких
печатных сообщений и его дальнейшая судьба нам неизвестна.
В 1784 г. опубликована работа Эпииуса о новом телескопическом микроскопе
с ахроматическим объективом. Разные обстоятельства ие позволили, однако,
Эпииусу быстро осуществить изготовление опытного экземпляра. Начатые в
мастерской Академии наук работы были прекращены из-за ликвидации этой
мастерской в 90-х годах XVIII столетия. Кроме того, об изобретении
Эпииуса был дай отрицательный отзыв английским оптиком Адамсом,
пользовавшимся большим авторитетом. Сейчас точно установлено, что отзыв
Адамса несправедлив: Адамс опасался конкуренции своему только что
выпущенному неахроматическому микроскопу.
Все же микроскоп Эпинуса был построен в 1805-1808 гг. мастером Тндеманом
на средства, отпущенные университетом в Дерпте (ныне Тарту), после смерти
Эпинуса. Микроскоп этот сохранился до наших дней в Коллекции по истории
микроскопа АН СССР (рис. III. 4). Наиболее короткофокусный (/' = 13,0 мм)
из шести объективов микроскопа имеет численную апертуру А = 0,18, которой
соответствует полезное увеличение Г = 180х.
230
Практически увеличение можно было довести до 520х, а при раздвинутом
тубусе - даже до 720х.
Такое бесполезное увеличение делает изображение несколько нерезким.
Теоретическая разрешающая способность микроскопа определяется в 640 линий
на мм, практически ои свободно разрешает 400 линий иа мм.
В 1807 г. голландский оптик ван Дейль опубликовал описание
сконструированного им ахроматического микроскопа, который
западноевропейские историки обычно признают первым удовлетворительным
микроскопом-ахроматом. Однако он во всех отношениях уступает микроскопу
Эпинуса. Объективы ваи Дейля, изготовленные около 1813 г., имеют апертуру
не более 0,13 и разре-
шают 200 линий иа мм. Еще менее совершенными были ахроматические
микроскопы, которые в 1811 г. начал выпускать известный оптик Иозеф
Фраунгофер (1787-1826 гг.).
Развитию микроскопии много содействовал итальянский оптик, ботаиик и
астроном Джамбаттиста Амичи (1786-1863 гг.). В 1827 г. он построил
объектив-ахромат с численной апертурой 0,60 с очень хорошей коррекцией
аберраций. В 1844 г. Амичи начал опыты применения водяной и масляной
иммерсии, приведшие в 1850 г. к созданию объектива с водяной иммерсией
при апертуре 1,30. Однако современные масляные иммерсионные объективы с
численной апертурой 1,50 стали возможными только после выдающихся работ
Эрнста Аббе (1840-1905 гг.), установившего закон синусов, позволяющий
устранять кому в пределах малого поля зрения, что очень важно именно при
