Leeuwenhoekův mikroskop

Vynález mikroskopu se nepřipisuje jediné osobě. Silné čočky se používaly už od starověku ke zkoumání malých objektů. Mikroskopy byly vlastně vedlejším produktem při objevení teleskopů muži jako Galileo a Kepler.

Jako jeden z prvních používal jednoduchý mikroskop na zkoumání detailů žijících tvorečků Holanďan Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), obchodník s látkami. Jeho mikroskop byl velmi jednoduchý, ale protože uměl báječně brousit čočky, fungoval jeho mikroskop líp, než do té doby sestavené mikroskopy. Byl schopen studovat strukturu tkání a byl jedním z prvních vědců, kteří objevili prvoky ve vodě. Také zkoumal krevní kapiláry a přispěl k poznání anatomie krevního oběhu. Jeho mikroskopy (sestrojil jich přes 200) byly považovány za to nejlepší, co bylo v jeho době dostupné.

Poptávka po mikroskopech pro vědecké účely hodně vzrostla právě v době Leeuwenhoekových objevů. Také brzy došlo ke zdokonalení v jejich designu. Jeden z prvních úspěšných mikroskopů byl postaven dalším Holanďanem, Zacharias Janssen, který vyráběl brýle. Jeho mikroskop měl dvě čočky a byl dlouhý přes 1,2 m. Uspořádání bylo dále zdokonalováno vědci jako Robert Hooke, který jako první použil v mikroskopu zdroj světla. V polovině 19. století už byla optika mikroskopů takřka dokonalá a jejich základní design zůstal stejný až dodneška.

Leeuwenhoekův mikroskop se skládá z:

• A) šroubku na regulování výšky pozorovaného objektu
• B) kovového plátku sloužícího jako podklad
• C) držáku na upevnění předmětu a manipulaci s ním
• D) sférické čočky

Čočka z kapky vody

Model na základě Leeuwenhoekova mikroskopu si můžete snadno sestrojit. Jeden z nejjednodušších se dá vyrobit jen pomocí kancelářské svorky. Kleštěmi nejdřív svorku narovnejte (na to je lepší použít kleště s plochými čelistmi). Jeden konec zahněte do smyčky. Ta by měla mít průměr asi 1,5 mm a být co nejkulatější. Snažte se přitom moc nepoškrábat kov, ze kterého je smyčka vyrobena. Potom potřete smyčku trochou oleje nebo sádla, aby dostala jemný povlak. Ponořte ji do vody (nejlépe destilované) a pak ji pomalu vytáhněte ven. Kapka vody, která se na ní uchytí, bude fungovat jako čočka. Není tak silná jako čočky z Leeuwenhoekova mikroskopu, ale má stejný sférický tvar a bude zvětšovat 2x nebo i vícekrát.

Malý mikroskop

Můžete si vyrobit i malý mikroskop, který se hodí na pozorování drobných vzorků. Ustřihněte plechový pásek o velikosti 10 cm * 2,5 cm například z nějaké plechovky od jídla. Pokud jsou hrany ostré, zapilujte je. V kovovém pásku vyvrtejte uprostřed dírku o průměru 2,5 mm. Ať uděláte tuto dírku jakýmkoli způsobem, snažte se, aby byla co nejkulatější a byla bez otřepů. Pro očištění je dobré okolí dírky přeleštit smirkovým papírem. Potom odfoukněte případný prach, který tam zůstal.

Ohněte konce kovového pásku dolů, aby jste ho mohli postavit (jako stoleček). Na pásek dejte, stejně jako v předcházejícím případě, olej nebo sádlo a tužkou pak přeneste na tuto dírku kapku vody tak, aby v ní zůstala. Na nějaké podložky (například plechovky) položte kus skla, jak je to ukázáno na obrázku. Opatrně pak pásek postavte do středu skla a dávejte pozor, ať nevylijete "čočku". Pod sklem podepřete malé zrcátko tak, aby se světlo z něho odráželo nahoru skrz čočku. Cokoli, co chcete prozkoumat (pyl, malý hmyz zrnko soli nebo písku atd.), pak dejte pod čočku. Zaostřujte jemným zatlačením na plíšek.

Jednoduchá skleněná čočka

Můžete si vyrobit i stálejší čočku z malé žárovičky (některé typy žároviček čočky na vrcholku mají). Odlomte část s čočkou od žárovičky, ale dávejte pozor, ať se nepořežete. Kleštěmi odlámejte zbývající kousky skla okolo čočky. Potom vyvrtejte v kovovém pásku dírku tak velkou, aby udržela čočku, ale ne zase tak velkou, aby jí čočka propadla. Čočka musí být umístěna tak, aby kulatý vršek směřoval dolů. Na místo ji můžete připevnit trochou epoxidového lepidla. Snažte se přitom neulepit samotnou plochu čočky.

Další nápady

Sal D'Ambra předkládá další typy čoček udělaných například protažením skleněné tyčky nad Bunsenovým plamenem, jak je ukázáno na obrázku A. Tyčka se po vychladnutí přeřízne (viz. obrázek B). Pak ji vertikálně přidržíte v plamenu, aby se na konci vytvořila malá kulička o průměru 2-4 mm. Tuto kuličku teď můžete použít jako čočku, která zvětšuje 100 - 300 krát, což samozřejmě záleží na její velikosti. Při použití mikroskopu musíte vlastně čočku přidržet u oka. Vzorek také držíte v kontaktu s čočkou, jak je ukázáno na obrázku C.

A	B	C

Pokud jste šikovní na výrobu a broušení čoček, můžete zkusit sestrojit skutečnou repliku Leeuwenhoekova mikroskopu, podle obrázku v první části této stránky. Zařízení jako takové je jednoduché. Nejkritičtější částí je čočka, která musí být připevněna tak, aby vzdálenost jejího středu a špičky držáku předmětu byla rovna ohniskové vzdálenosti. Originální čočky různě silné, ale skoro sférické. Jeho nejlepší čočky měly průměr 1-2 mm. Můžete je vyrobit ze skleněné tyčky metodou, která je popsána výše. Ačkoli to není na obrázku moc vidět, je základní podkladová deska ve skutečnosti složena ze dvou desek, které jsou k sobě přinýtované. Čočka je jimi sevřena a sedí v dírkách v těchto deskách, které se zúžují a zabraňují tak jejímu vypadnutí. Původní mikroskop byl celý mosazný, samozřejmě kromě čočky.

Excelentní projekt založen na Leeuwenhoekovu mikroskopu můžete vidět vFun Science Gallery.

Míšina poznámka

Nejjedodušší je mikroskop z drátku a vodní kapky. Na kápnutí vodní čočky do smyčky z drátu je nejlepší použít pipetu nebo oční kapátko. Čočka tak lépe drží ve smyčce, protože neomokříte drát okolo. Když smyčku z drátu neomastíte, může se vám podařit udělat tímto způsobem i rozptylku, která je tenčí uprostřed. To, jakou čočku vyrobíte, záleží na "zakřivení" vodní kapky. Malý "stolečkový" mikroskop funguje také velmi dobře.

Mikroskop je optický přístroj sloužící ke zvětšení zorného úhlu při pozorování malých objektů. Základními prvky jsou jako u dalekohledu objektiv a okulár. Objektiv je spojka (nebo spojná soustava) s malou ohniskovou vzdáleností f. Pozorovaný předmět kladený těsně před ohnisko objektivu je objektivem zobrazen jako skutečný, převrácený a zvětšený obraz. Okulár se pak nastaví tak, aby tento obraz vznikl v jeho předmětové ohniskové rovině. Okulár s ohniskovou vzdáleností g má vlastně funkci lupy. Oko vidí neskutečný převrácený obraz pod zorným úhlem u´.

Pro úhlové zvětšení mikroskopu g platí vztah:

Mikroskopy se neustále modernizují. Ty nejnovější od firmy Nikon jsou na na dalším obrázku.

Tyto stránky byly přeloženy z originálu Bizarre Stuff You Can Make in Your Kitchen s laskavým souhlasem Briana Carusella.

Zpět na úvodní stránku