Микроскопы Либеркюна, Куффа. — Стекла Волластона, Кордингтона. — Дублеты Адамса, Гершеля и пр. — Триплеты Голланда и пр.
Въ первой же половинѣ 18 вѣка много сделано для микроскопа Либеркюномъ (Liberkuhn). Онъ умѣлъ приготовлять очень мелкiя чечевицы, настолько мелкiя, что ихъ нужно было разсматривать въ увеличительное стекло. Онъ первый ввелъ маленькiя зеркала для освѣщенiя непрозрачныхъ предметовъ (зеркала эти изобретены Левенгукомъ). Имъ же устроенъ микроскопъ для анатомiи. Образецъ обыкновеннаго микроскопа Либеркюна изображенъ на рис. 6. Его микроскопы большею частью нужно было держать въ рукѣ. Но одновременно стали появляться микроскопы и на ножкѣ, такъ что лучшiе имѣли ножку, столикъ съ отверстiемъ, подъ отверстiемъ зеркало для освѣщенiя, сверху же на шарнирахъ находилась линза. Таковъ микроскопъ Куффа (Cuff) (рис. 7). Вскорѣ изобрѣтаются различныя приспосо6ленiя для болѣе или менѣе точнаго передвиженiя линзы, что очень важно при болышихъ увеличенiяхъ. Итакъ, уже въ срединѣ 18 вѣка простой микроскопъ принялъ такую форму (общую схему), которая и до сихъ поръ считается необходимой для всѣхъ вообще, простыхъ и сложныхъ, микроскоповъ (рис. 7).
Рис. 6: Микроскопъ Либеркюна. a — ручка, b — мѣдная пластинка, на которой установлена стойка e, съ кольцомъ f, въ которое вставляется линза m. Другая пластинка l управляется пружиной c и винтомъ d, проходящимъ чрезъ первую пластинку b. Ко второй пластинкѣ l прикрѣпленъ стержень g вь верхнюю часть коего вставлено острiе, на которое насаживается разсматриваемый предметь. Удаленiе и при6лиженiе конца острiя регулируется винтомъ d.
Между тѣмъ какъ микроскопъ улучшался въ механическомъ отношенiи, въ оптическомъ отношенiи въ 18 вѣкѣ было сдѣлано очень мало. Только въ нашемъ столѣтiи начинаются работы въ этомъ направленiи. Пробуютъ складывать стекла по два и получаютъ хорошiе результаты. Таково стекло Волластона (рис. 8). Оно состояло изъ двухъ плоско-выпуклыхъ стеколъ, положенныхъ плоскою стороною на колечко. — Стекла Брьюстера, Коддингтона и др. представляли изъ себя цилиндрики, основанiя которыхъ были выпуклы, а бока такъ или иначе вырѣзаны (рис. 9). Придавая такiя формы стекламъ, имѣли въ виду уменьшить сферическую аберрацiю.
Рис. 6. bis: Другой видъ микроскопа Либеркюна. Внизу ручка, на которой укрѣплена трубка A, дiаметромъ и длиной въ одинъ англ. дюймъ.
Большимъ шагомъ впередъ являются системы стеколъ, — вместо одного стекла употребленiе двухъ и болѣе. Такiя системы назывались дублетами (2 стекла), триплетами (3 стекла). Оптическiя изслѣдованiя показываютъ, что такiя системы уменьшаютъ сферическую и хроматическую аберрацiи, даютъ большее поле зрѣнiя и большую ясность. Оцѣнили эти системы только въ послѣднее время, хотя и прежде Левенгукъ приготовлялъ и дублеты, и триплеты. Системы эти необходимы для сложнаго микроскопа.
Рис. 7: Микроскопъ Куффа. a — ножка, c — предметный столикъ со стеклышкомъ d, на которое кладется разсматриваемый предметъ. m — линза, bfgik — приспособленiя для поддерживанiя предметнаго столика и линзы в передвиженiи ихъ. e — освѣтительное зеркало.
Въ 1784 году знаменитый математикъ Ейлеръ (Euler) вычислилъ теоретически, какiя должны быть стекла, чтобы въ дублетѣ дать наименьшую аберрацiю. Потомъ въ 1821 г. великiй Гершель далъ свои вычисленiя. На рис. 10 видно устройство дублета Адамса (Adams). Рис. 11 представляетъ дублеты по Гершелю. Вычисленiя Гершеля безукоризненны, дублеты его превосходны, но они сдѣлали мало пользы для микроскопа. Дѣло въ томъ, что для большихъ увеличенiй нужны очень мелкiя стеклышки, а приготовленiе дублетовъ Гершеля представляетъ 6ольшiя трудности, принявъ во вниманiе, что каждое крошечное стеклышко должно быть точно вышлифовано по даннымъ цифровымъ величинамъ. Появленiе дублета Волластона, прекраснаго по своимъ качествамъ, вытѣснило всѣ остальные.
 |
 |
| Рис. 8: Стекло Волластона (перископическая линза). | Рис. 9: Кондингтоновы «конеопсиды». A — боковыя вырѣзки. |
Дублетъ Волластона состоить изъ двухъ плоско-выпуклыхъ стеколъ, обращенныхъ выпуклостью въ одну сторону. При помощи винтовыхъ нарѣзокъ въ оправахъ стеколъ, ихъ можно сближать и отдалять (рис. 12) для лучшаго видѣнiя. Въ этой системѣ фокусныя разстоянiя верхняго и нижняго стеколъ относились другъ къ другу, какъ 1:3. Изъ послѣдовавшихъ усовершенствованiй замѣчательны дублеты Притчарда (Pritchard) и Шевалье (Chevalier). Они измѣнили отношенiе между фокусными разстоянiями въ стеклахъ. Шевалье сдѣлалъ, къ тому же, стекла неподвижными и между ними помѣстилъ дiафрагму. (Дiафрагмою въ оптическихъ инструментахъ называется перегородка между стеклами внутри прибора, имѣющая въ срединѣ круглое отверстiе; она служить главнымъ образомъ для удаленiя боковыхъ лучей и, слѣдовательно, для ясности видѣнiя, для уменьшенiя аберрацiи).
 |
 |
| Рис. 10: Дублетъ Адамса. | Рис. 11: Дублеты Гершеля. |
Въ приготовленiи дублетовъ очень важна централизацiя, т. е. сохраненiе такого положенiя стеколъ, чтобы центры ихъ лежали на одной прямой линiи, по направленiю которой идетъ лучъ зрѣнiя, иначе изображенiе получается кривое и неправильное. Установка очень трудная. Притчардъ увѣрялъ, что иногда приходилось употребить цѣлый день на правильную установку стеколъ въ дублетѣ. Приготовленiе триплетовъ само собою еще труднѣе. Наилучшiе триплеты были изготовлены Голландомъ (Holland) (рис. 13) въ 30 годахъ нынѣшняго столѣтiя. Дублеты давали увеличенiя до 300 съ небольшимъ разъ, триплеты до 400. Неудобство тѣхъ и другихъ заключается въ томъ, что объекты (наблюдаемые предметы) должны находиться очень близко къ системѣ, что вообще очень неудобно.
Рис. 12. Дублетъ Волластона.
Дальнѣйшее улучшенiе стеколъ пошло по совершенно другому пути. Начали приготовлять линзы не изъ стекла, а изъ другихъ прозрачныхъ веществъ. Конечно, прежде всего явилась мысль приготовить линзу изъ матерiала болѣе мягкаго, чѣмъ стекло. Еще въ 1655 году Петръ Бореллiй (Petru Borellus) предложилъ для этого растворъ рыбьяго клея. Линзы изъ этого вещества, думалъ онъ, могутъ показать еще больше: «ибо онѣ болѣе подходятъ къ тканямъ и жидкостямъ человѣческаго глаза». Но предположенiе осталось предположенiемъ. Неизвестно, приготовлялъ ли онъ линзы изъ рыбьяго клея.
Рис. 13: Триплеть Голланда.
Грей (Gray) выдумалъ (1696) инструментъ, въ которомъ вмѣсто стекла или стекляннаго шарика употреблялась капля воды. Въ крошечное отверстiе, до ¹/30 дюйма, вводилась концомъ иглы капелька воды, которая служила увеличивающимъ стекломъ. Аппаратъ въ свое время славился. Самъ Грей вмѣсто воды пробовалъ употреблять настой рыбьяго клея. Были еще и другiе аппараты Грея: въ мѣдной пластинкѣ дѣлалось отверстiе, вводилась капля воды съ инфузорiями. Вода имѣла форму цилиндрика, и инфузорiи казались сильно увеличенными.
Въ началѣ нашего столѣтiя Брьюстеръ для тѣхъ же цѣлей пользовался другими жидкостями, болѣе чистыми и сильнѣе преломляющими, каковы — сѣрная кислота, касторовое масло, янтарное масло, терпентиновый лакъ, копайскiй и канадскiй бальзамъ. Послѣднiй оказался найлучшимъ. Бралась чисто вымытая (растворомъ натра) стеклянная пластинка; снизу на нее концомъ иглы или волоска клалась капля жидкости, — получалось плоско-выпуклое стекло. Для полученiя двояко-выпуклаго — достаточно было капнуть и съ другой стороны. Результаты были очень хорошiе.
Такiя линзы могутъ служить очень долго, въ теченiе цѣлыхъ мѣсяцевъ, могли бы служить и дольше, если бы можно было ихъ предохранить отъ пыли.
Брьюстеръ употреблялъ вместо линзъ и хрусталики мелкихъ рыбъ. Конечно ихъ трудно устанавливать, такъ какъ они очень скоро высыхаютъ, коробятся и теряютъ свою форму; но изображенiя, вѣроятно, получались хорошiя: Гартингъ пробовалъ хрусталикъ молодаго угря, получилъ увеличение въ 536 разъ и былъ пораженъ рѣзкостью и ясностью изображенiя. Прозрачные камни тоже обработывались и шлифовались въ формѣ линзъ и давали различные результаты. Къ такимъ камнямъ относятся: горный хрусталь и драгоцѣнные: сафиръ, гранатъ, рубинъ, бериллъ, топазъ и алмазъ. Приготовленiе изъ нихъ линзъ имѣетъ ту выгоду, что при одинаковыхъ условiяхъ они увеличиваютъ сильнѣе стекла, а аберрацiи сферическая и хроматическая у нихъ меньше. Изъ горнаго хрусталя изготовляли линзы и въ древности. Потомъ въ 1608 году Липперсгей изобрѣлъ телескопъ. Стекла этого телескопа, по позднѣйшимъ изслѣдованiямъ, оказались изъ горнаго хрусталя. Левенгукъ тоже пользовался горнымъ хрусталемъ. Въ 1819 году Брьюстеръ писалъ о преимуществахъ алмазныхъ линзъ, указывая на способность алмаза преломлять лучи сильнѣе стекла и давать меньшую хроматическую аберрацiю. Но неизвѣстно, пользовался-ли онъ самъ алмазными линзами. Изъ рубина же и граната у него было по одной линзѣ, которыя ему вышлифовалъ Гиллъ (Hill) въ Эдинбургѣ. Эти линзы во многомъ были лучше стеклянныхъ.
Первыя алмазныя линзы были приготовлены въ 1824 или 1825 году Притчардомъ и служили для микроскопа. Позже многiе оптики дѣлали линзы изъ драгоцѣнныхъ камней. При обработкѣ такихъ камней приходится бороться не только съ твердостью, но также и съ ихъ кристаллическою структурою. При шлифовкѣ нужно, чтобы вышло извѣстное совпаденiе оптической оси съ осью преломленiя, которое можетъ быть, напримѣръ, двойнымъ; такъ бываетъ у двуосныхъ кристалловъ (горный хрусталь, сафиръ, рубинъ, топазъ). А сделать это очень трудно: линзы очень мелки. Гранатъ принадлежитъ къ правильной системѣ, но его окраска портить доброкачественность линзы, затемняя изображенiе. Наконецъ, алмазъ, — онъ относится къ равнооснымъ кристалламъ, — а между тѣмъ нѣкоторыя линзы изъ него показываютъ по 2,3 изображенiя. По изслѣдованiямъ Брьюстера, это происходить оттого, что въ алмазахъ часто есть по нѣсколько слоевъ различной преломляемости. При большой цѣнности алмаза, приходится заблаговременно, — до отшлифовки линзы, — еще употребить много труда для опредѣления его преломляющихъ качествъ; это особая наука. Интересно сравнить цѣны линзъ. Въ прейсъ-курантѣ Притчарда 1829 года линзы съ увеличенiемъ 100—400 стоили 2 фунта 2 шиллинга (рублей 20), съ увсличенiемъ 500—600 — 3 ф. 3 ш., съ увеличенiемъ 800 — 4 ф. 4 ш., съ увеличенiемъ 1000 — 5 ф. 5 ш.; алмазная же линза стоила 10—20 фунтовъ, смотря по увеличенiю. Немного позже Плосль (Plössl) продавалъ алмазныя линзы съ увеличенiемъ въ 300 разъ по 150 гульденовъ, сафировыя — съ увеличенiемъ въ 400 р. по 20 гульденовъ, линзы изъ берилла, топаза и горнаго хрусталя, съ увеличенiемъ въ 200 разъ — по 10 гульденовъ.
Какъ ни хороши линзы изъ драгоцѣнныхъ камней, какъ ни прекрасны дублеты, изъ нихъ приготовленные, но съ появленiемъ сложнаго микроскопа, при его сравнительно небольшой стоимости — они являются лишними.
Стекла различныхъ сортовъ имѣютъ разную преломляемость и различную силу раздѣленiя цвѣтовъ. Поэтому можно такъ комбинировать стекла разнаго состава, чтобы уменьшить и даже уничтожить аберрацiи. На этомъ пути многiе трудились, трудятся и теперь.
Петръ Радковскiй.
