App Wereld Uitvindingen & Ontdekkingen

Microscoop, lenzen, bril, telescoop

Voor veel doeleinden worden lenzen gebruikt zoals voor de microscoop of telescoop. Het menselijk oog bevat ook een lens.

In het oog bevindt zich de lens, deze kan door kleine spiertjes boller of holler worden getrokken, daarmee stelt hij scherp op hetgeen je wil zien op iedere afstand. Soms werkt dat onvoldoende, en afhankelijk van welke spiertjes, zie je dan of verweg scherp, maar dichtbij onscherp, je bent dan verziende. Of als je verweg niet scherp ziet, maar dichtbij juist wel, dan ben je bijziende. Een bril kan dan een oplossing bieden. Brillenglazen worden dan zo geslepen dat de voor jou geldende beperking wordt gecorrigeerd. Tussen het 40e en 50e levensjaar treed bij alle mensen het verschijnsel op van de vertraagde spiertjes en worden alle mensen die nog geen bril droegen verziende en hebben dan dus een bril nodig om dichtbij te kunnen zien, een leesbril. Accommodatie is het vermogen van de ooglens om zijn eigen sterkte aan te passen om de afstand van scherp zien te bepalen. Accommodatie gebeurt met behulp van spiervezels rondom de ooglens, die de ooglens boller of minder bol maken. Hierdoor verandert de mate van breking van het licht. Deze spiervezels die in een kring rondom de ooglens zitten, heten de accommodatie spier of de musculus ciliaris. Wanneer deze spier zich ontspant, wordt de lens platter (en minder sterk), bij aanspanning van deze spier wordt de lens boller en dus sterker. Een "min bril" wordt gebruikt tegen bijziendheid, waarbij iemand voorwerpen dichtbij wel scherp kan zien, maar veraf niet. De min bril maak het beeld ver weg weer scherp. De "plus bril" wordt gebruikt tegen verziendheid en maakt het gemakkelijker voor een verziend persoon om voorwerpen dichtbij te bekijken (leesbril).

Geschiedschrijvers melden dat de Romeinse keizer Nero door een smaragd naar de gladiatorengevechten keek. Men vermoedt dat hij dat deed omdat hij bijziend was. Dit is dan de oudste vermelding van wat een bril kan worden genoemd. Het woord bril komt van het mineraal beryl dat een variëteit is van smaragd. Dit werd gebruikt om geslepen glazen (lenzen) te maken. Het is niet duidelijk wanneer de lens precies werd uitgevonden. In het British Museum bewaart men een lens die bij opgravingen in Bagdad werd gevonden. Die lens is vermoedelijk tweeduizend jaar oud. Vanaf 1280 wordt er in Italië melding gemaakt van lenzen die gebruikt werden om het gezichtsvermogen te verbeteren. Het is mogelijk dat in die tijd ook al een soort brillen in gebruik waren in de Arabische wereld en in China, maar de gegevens daarover zijn nogal vaag. Mogelijkerwijze is deze uitvinding in de 13e eeuw op een niet nader vast te stellen plaats gedaan en heeft die zich vervolgens snel over een groot gebied verbreid. Aanvankelijk bevond de lens zich in een standaard, die met de hand werd vast gehouden. De op de neus geklemde bril (knijpbril of pince-nez) met twee glazen kwam wat later. Ook kwamen er brillen met aan een zijde een stokje om vast te houden, een lorgnet. De eerste brillen waren voor vérziende mensen, zoals oudere monniken die moeite hadden met lezen. De moderne bril, met poten die de bril achter de oren bevestigen, dateert pas uit de vroege 18e eeuw, en wordt het eerst in Engeland vermeld. Een moderne bril bestaat uit een montuur en de glazen (optische lenzen).

Een microscoop (samengesteld uit het oud Griekse: micros=klein en skopein=nauwkeurig bekijken, onderzoeken) is een instrument voor het bestuderen van objecten, die te klein zijn om goed met het blote oog te kunnen worden gezien. Microscopische technieken zijn tegenwoordig niet meer weg te denken uit de wereld van wetenschap en techniek. Zij worden veel gebruikt voor medisch, biologisch en forensisch(sporen bij misdaden) onderzoek en bij onderzoek van materialen, om maar een paar toepassingen te noemen. De naam van Antoni van Leeuwenhoek wordt vaak genoemd als uitvinder van de microscoop maar hij was meer de eerste wetenschapper die resultáten boekte met het instrument. De samengestelde microscoop met 2 lenzen werd waarschijnlijk uitgevonden door Zacharias Jansen of diens vader Hans; hij zou omstreeks 1595 de eerste microscoop hebben gebouwd. Er is weinig bekend over het uiterlijk van deze instrumenten want geen enkele Jansen-microscoop bestaat meer. Wel beschreef de uitvinder Cornelius Drebbel het instrument later. Het gaat om een koker van 5 centimeter middellijn die uit drie beweegbare delen bestaat en twee lenzen bevat – vandaar de aanduiding samengestelde microscoop. In volledig uitgetrokken toestand meet de microscoop 45 centimeter. De vergroting is dan negen keer; in de kortste stand vergroot het apparaat drie keer. Het zijn lichtmicroscopen, deze maken voor de afbeelding gebruik van zichtbaar licht dat door het object heen schijnt. Verbeteringen kwamen van onder anderen Christiaan Huygens en Jan Swammerdam.

De Nederlandse lakenhandelaar Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) ontdekte een methode voor het slijpen van sterk vergrotende glazen lenzen. Toch was ook zijn microscoop niet veel meer dan een zeer klein lensje in een houder. Deze diende vlak bij het oog gehouden te worden. De tekeningen, die hij vanaf 1674 stuurde naar de Royal Society in Londen, zorgden daar voor heel wat consternatie. Anthoni van Leeuwenhoek behaalde vergrotingen van 275 maal, terwijl de beste microscopen uit die tijd tot 30 maal kwamen. Hij weigerde 50 jaar lang om zijn techniek voor microscopen te delen. Van Leeuwenhoek was een autodidact: zonder enige natuurwetenschappelijke opleiding en zonder kennis van vreemde talen leerde hij zichzelf in een achtervertrek van de winkel de kunst van het observeren en beschrijven. Maar hij was ook een verbazingwekkende vakman die zichzelf glas leerde blazen, slijpen en polijsten. In tegenstelling tot de samengestelde microscoop van Hooke klemde van Leeuwenhoek vrijwel altijd één lens tussen twee metalen plaatjes, het te bestuderen onderwerp werd met schroeven vastgeklemd en in een positie geplaatst zodat het scherp kon worden waargenomen. Zijn wetenschappelijke status stond of viel met zijn exclusieve kennis van lenzenproductie en daarom hield hij zijn methode angstvallig geheim. Op den duur wekten zijn wonderlijke waarnemingen zoveel ongeloof dat een delegatie (Royal Society) werd afgevaardigd om de microscopische wezentjes met eigen ogen te aanschouwen. In 1680 benoemde de Society hem als lid.

Een stereomicroscoop is een microscoop die twee objectieven (een objectief bestaat meestal uit meerdere lenzen) en twee oculairen (oculair,of ooglens, is een lens of groep lenzen waardoor men in de microscoop kijkt) heeft, één voor elk oog, om de gebruiker een beeld te geven waarin stereo (diepte) wordt gezien. Stereomicroscopen vergroten minder sterk dan gewone of biologische microscopen doordat de aanwezigheid van een dubbel objectief wat meer afstand tot het onderwerp nodig maakt - er is minder plaats. Gebruikelijke vergrotingen voor stereomicroscopen zijn 10 tot 80 keer. Stereomicroscopen worden gebruikt om kleine voorwerpen te bestuderen (insecten, juwelen) en om manipulaties aan kleine voorwerpen te kunnen verrichten, (horlogemakers, oogoperaties) waarvoor het dieptezien ze bij uitstek geschikt maakt. Er zijn stereomicroscopen met vaste objectieven en met traploos verstelbare zoomobjectieven. Elektronenmicroscopie is een techniek die gebruik maakt van elektronen om het oppervlak of de inhoud van objecten af te beelden. De eerste elektronenmicroscoop werd in 1931 gebouwd door de Duitse natuurkundige Ernst Ruska (1906-1988), wat hem in 1986 de Nobelprijs voor de Natuurkunde opleverde. Hij wist dat elektronen (net als licht) zich ook als golven gedragen en bedacht dat ze ook gebruikt kunnen worden voor het afbeelden van objecten. In 1933 leverde dat een elektronenmicroscoop op met een resolutie (aantal pixels) beter dan die van een lichtmicroscoop.



Een telescoop of verrekijker is een optisch instrument waarmee verre voorwerpen dichterbij kunnen worden waargenomen. De naam komt uit het Grieks en betekent "ver kijker". Het bestaat uit minstens 2 lenzen of groepen van lenzen, het objectief en het oculair. Een andere naam voor een telescoop met twee lenzen is refractor. Grotere astronomische telescopen hebben als objectief meestal een telescoopspiegel (holgebogen spiegel, dus geen lenzen). Dit soort telescopen wordt ook wel reflector genoemd. Een kleine uitvoering van een telescoop is de verrekijker. Een telescoop die bestaat uit twee positieve lenzen keert het beeld om; voor het verkrijgen van een rechtopstaand beeld zijn extra optische hulpmiddelen noodzakelijk, zoals omkeerprisma's, deze zijn voor astronomische toepassingen echter niet noodzakelijk. De naam "prismakijker" die ook wel voor een verrekijker gebruikt wordt is van deze omkeerprisma's afgeleid. De zogenaamde "Hollandse kijker" heeft een negatieve lens als oculair en geeft een rechtopstaand beeld, de beeldkwaliteit en maximale vergroting zijn echter minder dan met een positief oculair. De ouderwetse "telescopische" uitschuifkijkers zijn vaak van dit type (veel gebruikt in de scheepvaart). Op de Hollandse kijker is in 1608 octrooi aangevraagd door de Nederlander Hans Lipperhey uit Middelburg. Volgens anderen beschikte Sacharias Jansen, een buurman van Lipperhey, al eerder (na 1604) over een gelijksoortig instrument. Ook de Alkmaarder Jacob Metius vroeg een maand na Lipperhey octrooi aan voor een soortgelijk instrument.

Galileo Galilei (1564-1642) was een Italiaanse natuurkundige, astronoom, wiskundige en filosoof. Hij verbeterde in 1609 de telescoop (Hollandse Kijker). Voordat Galileo Galilei de telescoop gebruikte voor zijn astronomische waarnemingen had hij deze in ongeveer augustus 1609 gedemonstreerd voor oorlogsgebruik. Lange tijd dacht men dat hij de telescoop als eerste voor astronomische waarnemingen gebruikte maar dat is recentelijk weerlegd en die eer gaat nu naar Thomas Harriot. Galilei ontdekte dat de maan niet mooi gaaf was, zoals men altijd beweerd had, dat de Melkweg een verzameling sterren was en dat rond Jupiter vier heldere manen draaiden. Hij nam ook de schijngestalten van de planeet Venus waar en kraters op de maan. Deze waarnemingen beschreef hij in Sidereus Nuncius (de Sterrenbode), die in maart 1610 verscheen. Enige maanden later richtte hij de kijker op Saturnus en merkte "iets" op aan beide zijden van deze planeet. Hij zei: "Ik heb Saturnus in drievoud gezien!" Pas Christiaan Huygens concludeerde in 1656 dat wat er gezien werd een ringenstelsel moest zijn. De kraters op de maan en de zonnevlekken, die hij later ontdekte, waren in strijd met de leer van Aristoteles over de volmaaktheid van de objecten aan de hemel. Op grond van de waarnemingen van Jupiters manen en vooral Venus' fasen kwam Galilei tot de conclusie dat de zon in het midden van ons zonnestelsel staat en dus niet dat de aarde in het middelpunt van het gehele universum stond, en dat de zon, de planeten en alle sterren om de aarde heen draaiden, zoals men eerst dacht.


  Museum JoCas © (CC BY-SA 3.0 NL) CC: Creative Commons - Naamsvermelding - Niet-commercieel - Gelijk delen 3.0  Nederland , licentie en © Format: Cor Bastinck ism vml JoCas, Jeugd- en jongerenvereniging. © teksten zie Wikipedia en “Info” © foto’s algemeen zie “Info” en wanneer afwijkend zie onderschrift foto’s bij artikel.

TOP

+

+

+

+

+

+

Info Contact Home

Onderdelen van een gewone moderne microscoop.

Tekening: Theresa Knott .

Oude stereomicroscoop.

Bron: Exhibit in Museum für Naturkunde, Berlin, Germany. Photography was permitted in the museum without restriction. Foto: Daderot

Oude elektronenmicroscoop.

Bron: Institute for Cell Biology in Marburg. Foto: Hydro

Het "Glazen apostel" schilderij in het altaarstuk van de kerk van Bad Wildungen, Duitsland. Geschilderd door Conrad von Soest in 1403, "Bril apostel" wordt beschouwd als de oudste afbeelding van een bril ten noorden van de Alpen.

Pince-nez, c. 1870. Foto: _cck_  

Bron: New-York Historical Society, Gift of Mrs. A. Oakey Hall, Z.1677a-c.

Moderne bril met zijpootjes die de bril op zijn plaats houden.

Foto:  Wapcaplet.

Foto van Louis Bragagna S. Michele Adige, 1956. Opera kijker 1900.

Foto:  Europeana 1914-1918 project

Mobiele telescopen (observatorium). Foto: Danielozma (foto autorealizzata dall'Ansu, tijdens de release van instrumentele analyse. De mensen maken deel uit van de vereniging en toestemming voor de publicatie van hun beeld).