Въ настоящее время условно различаютъ простую лупу и простой микроскопъ, хотя и то, и другое, собственно говоря, одно и тоже. Но разъ установилось такое дѣленiе, то я ихъ разсмотрю отдѣльно. Лупы — это обыкновенныя увеличительныя стекла. Здѣсь нѣтъ предметнаго столика, увеличенiе 4—20. Лупа держится въ томъ или другомъ положенiи близкомъ къ наблюдаемому предмету, смотря по стеклу и по глазу. Въ простыхъ же микроскопахъ существуютъ различныя приспособленiя, болѣе сильныя увеличенiя, есть предметный столикъ, освѣтительное зеркало, приспособленiя для точной установки. И лупы, и простые микроскопы имѣютъ разнообразное устройство, смотря по ихъ назначенiю.
Самая обыкновенная лупа, это двояко-выпуклое стекло, съ одинаковыми поверхностями — съ большимъ фокуснымъ разстоянiемъ. Это самыя плохiя лупы. Лучше, если фокусныя разстоянiя поверхностей разныя и относятся другъ къ другу, какъ 1:6. Наилучшей же лупою считается плоско-выпуклое стекло; плоскую сторону слѣдуетъ обращать къ предмету. Оправа лупъ бываетъ тоже весьма разнообразная. Самая употребительная — кольцо съ ручкою. Въ карманной лупѣ одно или нѣсколько стеколъ въ роговой, или какой-либо иной оправѣ задвигаются въ общую оправу (рис. 14). При нѣсколькихъ стеклахъ можно пользоваться каждымъ въ отдѣльности и попарно. Есть лупы съ нѣсколькими соединенными стеклами. Необходимыя качества хорошей лупы, если она имѣетъ нѣсколько стеколъ, заключаются въ томъ, чтобы при наложенiи стекла не стекло совпадали ихь оптическiя оси, и чтобы самыя линзы твердо держались въ оправѣ. Усовершенствованныя лупы, при помощи того или другаго расположенiя стеколъ, приготовлены были Брюке, Наше и др. Вообще тамъ, гдѣ нужно взглянуть на предметъ, чтобы его видѣть въ увеличенномъ видѣ, или чтобы разсмотрѣть какую-либо его часть, — тамъ хороша лупа; но работать подъ ней неудобно. Здѣсь нужно много приспособленiй — или сложный стативъ, или же, вмѣсто лупы, употреблять простой микроскопъ.
Рис. 15: Простой микроскопъ Шарля Шевалье, x — ящикъ, въ который укладывается микроскопъ. — t — стойка. — g — выдвижная стойка, закрѣпляемая винтомъ r. — a — поддержка, куда вставлялись увеличительные дублеты, p — предметный столикъ. — m — освѣтительное зеркало, прикрѣпляемое къ стойкѣ особымъ приспособленiемъ (b). —
Въ простомъ микроскопѣ изобрѣтатели: отецъ и сынъ Шевалье, Лебальифъ, Наше, Плосль, Кернеръ, Притчардъ и Слакъ вырабатывали побочныя приспособленiя для удобства работы. Рис. 15 изображаетъ микроскопъ Ch. Chevalier, рис. 16 — Leballif'а. — Теперь стеклу можно придать любое положенiе при помощи винтовъ. Наблюдаемый предметъ тоже можетъ быть передвигаемъ на подвижномъ предметномъ столикѣ. Освѣщенiе производится зеркаломъ и, наконецъ, есть особыя приспособленiя для помѣщенiя рукъ. Послѣднее важно для занимающихся со сложными микроскопами при сильныхъ увеличенiяхъ; требуются очень мелкiе, тонкiе препараты. Приготовить ихъ можно только подъ такимъ простымъ микроскопомъ. Такiе приборы называются еще препаровальными микроскопами (рис. 17). Есть приспособленiе для одновременнаго на6люденiя двумя глазами, но микроскописты ихъ почти не употребляютъ.
Общая исторiя простаго микроскопа такова:
1) Увеличение 9—10 разъ. Линза въ трубочкѣ, на другомъ концѣ которой помѣщается объектъ. Другихъ приспособленiй нѣтъ.
2) Приспосо6ленiя для измѣненiя разстоянiя между линзою и объектомъ.
3) Попытки приготовленiя маленькихъ линзъ и стеклянныхъ шариковъ.
4) Вырабатываются способы освѣщенiя, необходимые для сильныхъ увеличенiй, даваемыхъ шариками. Введенiе дополнительнаго стекла позади объектива, дiафрагмы и осветительнаго зеркала. До сихъ поръ микроскопъ держался простою рукою. Увеличенiе 200—300.
5) Для удобства работы изобрѣтаются стативъ и предметный столикъ, совершенствуется освѣщенiе. Линзы съ увеличенiемъ до 700 разъ. Въ такомъ видѣ микроскопъ переходитъ въ наше столѣтiе.
Благодаря тому, что многiе оптики не довѣряли сложному микроскопу, простой микроскопъ продолжалъ совершенствоваться, чему много помогли успѣхи оптики и механики.
Теперь сложный микроскопъ одинъ проникаетъ въ глубины природы, а простой — играетъ лишь вспомогательную роль и важенъ, какъ препаровальный инструментъ, дающiй прямое изображенiе (сложный микроскопъ даетъ обратное, — а выворачивающiе окуляры увеличиваютъ стоимость микроскопа). Затѣмъ, онъ незамѣнимъ для приготовленiя мелкихъ частей въ различныхъ механическихъ работахъ.
Сложный микроскопъ. Сложнымъ микроскопомъ называется такая комбинацiя стеколъ, при которой увеличенное изображенiе предмета разсматривается не простымъ глазомъ, а при помощи простаго микроскопа (линзы, дублета, триплета). Часть микроскопа, стекла которой обращены къ объекту (препарату) — называется объективомъ (системою), часть — со стеклами, обращенными къ глазу — называется окуляромъ.
Сложный микроскопъ, сдѣланный Гансомъ и Захарiей Янсенами, былъ, конечно, далеко не совершенный инструментъ. Самаго микроскопа не сохранилось, нѣтъ и рисунка его, но, судя по описанiю Бореля (Boreel), онъ былъ одинаковаго устройства съ послѣдующими. Микроскопъ имѣлъ мѣдную, вызолоченную трубку длиною въ 1½ фута и толщиною въ 2 дюйма. Трубка поддерживалась тремя дельфинами изъ того же металла и потомъ, все вмѣстѣ, находилось на подставкѣ изъ чернаго дерева, приспособленной такъ, чтобы на нее можно было положить нѣсколько мелкихъ инструментовъ и объектовъ 1).
Относительно его оптическихъ свойствъ ничего сказать нельзя достовѣрнаго. Можно предполагать, что онъ имѣлъ два двояко-выпуклыхъ стекла; одно служило окуляромъ, другое объективомъ. Что же касается его увеличенiя, то Борель пишетъ, что очень мелкiе предметы казались въ него чрезвычайно большими. Судя по описанiямъ того же Бореля позднѣйшихъ микроскоповъ, микроскопъ Янсеновъ мало отличался отъ нихъ по силѣ увеличенiя. Дреббель получилъ въ подарокъ микроскопъ Янсена, и самъ приготовлялъ микроскопы. Приборъ, описанный Фонтана въ 1646 году, состоялъ изъ двухъ двояко-выпуклыхъ стеколъ, между которыми помѣщалось 3-е, «вогнутое» стекло; длиною онъ былъ не болѣе трехъ дюймовъ. Подробностей о немъ не сохранилось.
Первые сложные микроскопы Галилеи состояли изъ двухъ подвижныхъ трубокъ, такъ что инструмента можно было укорачивать и удлиннять и черезъ то измѣнять увеличенiя. Такое же, въ общихъ чертахъ, было устройство микроскоповъ Дреббеля.
Самый старый сложный микроскопъ, отъ котораго сохранился рисунокъ — это микроскопъ Роберта Гука (Hooke) 1665 года. Длина его была 7 дюймовъ, толщина 3 дюйма; состоялъ изъ 4 раздвигающихся трубокъ. Стеколъ было 3: маленькое объективное, потомъ среднее и окуляръ большiе. Гукъ пользовался тремя стеклами, когда нужно было большое поле зрѣнiя, для другихъ же наблюденiй среднее стекло вынималось. Къ микроскопу приспособлены были освѣтительныя стекла; въ него наблюдались предметы освѣщенные падающимъ свѣтомъ (рис. 18).
Приблизительно въ тоже время сдѣлался извѣстенъ своими микроскопами Дивини (Divini) въ Римѣ. Кромѣ объективной линзы, у него были еще два плоско-выпуклыхъ стекла, — сложенныхъ такъ, что они прикасались своими выпуклыми сторонами — служившихъ окуляромъ. По описанiю Пристлея, этотъ окуляръ былъ толщиною въ «человѣческую руку», а труба, въ которой онъ двигался, — была толщиною въ «человѣческую ногу». Но въ другихъ источникахъ о толщинѣ этого прибора ничего не сказано. Длина его была 16½ дюймовъ. Увеличенiе 41—143 раза. Достоинство его заключалось въ томъ, что разсматриваемые въ него предметы не казались изогнутыми, а были плоскими. Заслуга Дивини, поэтому, въ томъ, что, благодаря его окуляру, можно было разсматривать объектъ такъ же хорошо по краямъ, какъ и въ срединѣ.
Къ тѣмъ же отдаленнымъ временамъ относятся и попытки устройства бинокулярныхъ микроскоповь, — попытки, возобновленныя въ недавнее время.
Далѣе начали для объективовъ употреблять дублеты. Это позволяло при тѣхъ же увеличенiяхъ имѣть меньшую сферическую аберрацiю; равнымъ образомъ отверстiе объектива можно было дѣлать больше, черезъ что и свѣта проходило больше, изображенiе получалось яснѣе. ТЪмъ или другимъ соединенiемъ стеколъ старались улучшить изображенiе объекта. Иногда линзы прямо соприкасались другъ съ другомъ и давали сложный объективъ.
Въ 1685 году Гриндль (Grindl) приготовилъ свой микроскопъ (рис. 19). Онъ состоялъ изъ 6 плоско-выпуклыхъ стеколъ. Они были расположены попарно, въ каждой парѣ выпуклыми сторонами обращены другъ къ другу, вверху 2, въ срединѣ 2 и внизу 2. Устройство его представляло великiя трудности, потому что нужно было сохранить централизацiю въ расположенiи стеколъ. Уже тогда стали употреблять для объектива по нѣсколько стеколъ, разной величины и разнаго фокуснаго разстонiя. Такъ, одинъ англичанинъ (имя осталось неизвѣстно) около 1672 года сдѣлалъ объективъ, состоявшiй изъ 4 разной величины стеклышекъ: двухъ плоско-выпуклыхъ и двухъ двояко-выпуклыхъ, которыя могли вкладываться послѣдовательно въ углубленiе, сдѣланное внизу трубы микроскопа. Въ 1685 г. появилось сочиненiе Цана (Zahn) «Oculus artificialis», въ которомъ описано много микроскоповъ; одинъ изъ нихъ представленъ на рисункѣ 20. Въ этомъ же сочиненiи есть указанiя о приготовленiи сложныхъ микроскоповъ, теорiя и практика, которые имѣютъ нѣкоторое значенiе и въ настоящее время. Есть указанiя на то, что въ 17 столѣтiи пробовали приготовлять стекла съ параболическими и гиперболическими поверхностями, надѣясь этимъ уничтожить аберрацiю, сферическую и хроматическую.
Самое трудное было то, что самые законы аберрацiи были еще неизвѣстны. Грегори (Gregory) въ 1663 г., Христiанъ Гюйгенсъ (Huygens) позже установили законы сферической аберрацiи. Исходя изъ своихъ теоретическихъ положенiй, Гюйгенсъ коснулся и приготовленiя сложныхъ микроскоповъ. Онъ показалъ, какъ вычислять уголъ аберрацiи и изъ этого угла опредѣлять величину отверстiя объектива, чтобы получить по возможности ясное изображенiе. Онъ же установилъ и другiя правила для разстоянiя между окуляромъ и объективомъ. Въ микроскопахъ для ясныхъ и хорошихъ изображенiй нужны не сильныя увеличенiя, которыя достигаются разстоянiемъ между стеклами, а нужны малыя фокусныя разстоянiя въ стеклахъ объективовъ. Въ послѣдствiи все 6олѣе и болѣе стали придерживаться этихъ правилъ и, благодаря имъ, микроскопъ сильно пошелъ по пути усовершенствованiя. Такимъ образомъ въ тѣ времена оптическая часть переживала и измѣненiя, и улучшенiя: наука шла рядомъ съ опытомъ. Механическая часть тогдашнихъ инструментовъ была далеко несовершенна. Приближенiе къ объекту производилось винтомъ внизу трубы, который передвигалъ объектъ. Освѣщенiе тоже было плохое. Вначалѣ вовсе не пользовались проходящимъ свѣтомъ, наблюдаемый предметъ освѣщался падающимъ свѣтомъ. Наблюденiя производились въ комнатѣ, имѣющей только одно окно, обращенное на югъ. Шагахъ въ 3—4 отъ него устанавливали микроскопъ и собирали свѣтъ на предметъ при помощи шара съ водою и плоско-выпуклаго стекла. При солнцѣ передъ объективомъ помѣщался кусокъ промасленной бумаги, вечеромъ ставили лампу передъ вышеупомянутымъ шаромъ. Иногда пользовались вогнутымъ рефлекторомъ. Позже употребляли для освѣщенiя двояко-выпуклое стекло.
Петръ Радковскiй.
1) По нѣкоторымъ авторамъ, первый микроскопъ имѣлъ 6 футовъ длины и быль чѣмъ-то среднимъ между телескопомъ и микроскопомъ. Но по позднѣйшимъ изслѣдованiямъ, это ошибка, явившаяся вслѣдствiе неточности перевода словъ: «ad sesquipedem longo».
(назад)