ICC訊 在科學技術發(fā)展的歷史上,出現過許多風靡一時、但如今只存在于博物館的科學儀器,日光顯微鏡就是一例?,F代顯微鏡大多使用人造光作光源,“日光”與“顯微鏡”的組合確實已經過時。但其實日光顯微鏡作為一種獨特的光學儀器,其使用方式和實際效果遠遠超出現代人的想象——它從18世紀中期開始,獨領風騷近百年,自有其獨特之處。
顧名思義,日光顯微鏡是以太陽光作為光源的顯微鏡,但它實際上可看作顯微鏡和投影儀的結合。日光顯微鏡有一塊方形的木板 ,一邊置反光鏡,另一邊固定一支鏡筒,玻片安裝在鏡筒末端。日光顯微鏡必須在黑暗的房間里使用,操作者將它固定在窗戶上,反光鏡在室外,在室內調整反光鏡的角度,陽光可反射進入鏡筒,并通過鏡筒內的聚光鏡和凸透鏡,將標本的圖像放大,投射到墻上的屏幕供人觀看。
日光顯微鏡于18世紀40年代問世,發(fā)明者是德國的醫(yī)生、解剖學家和物理學家約翰·納撒尼爾·利伯庫恩,除了研制日光顯微鏡,他最廣為人知的工作還包括腸道研究——大腸黏膜中廣泛分布的利氏腸腺窩(Crypts of lieberkuhn)就是以他的名字命名的。利伯庫恩在1739年左右發(fā)明了日光顯微鏡,不過據說當時該裝置還沒有鏡子,在它進入英國后,倫敦著名的光學儀器工匠約翰·卡夫為它添加了鏡子。倡導用顯微鏡開展科學研究的英國博物學家亨利·貝克隨后發(fā)表了關于日光顯微鏡使用的論文。日光顯微鏡開始在英國流行起來。
亨利·貝克明確指出“當使用這種顯微鏡時,房間必須盡可能黑暗,因為房間的黑暗和陽光的亮度決定了圖像的清晰度和完美度”。可以說,借助自然的陽光和黑暗的房間,日光顯微鏡創(chuàng)造了一個場景,在此場景中,微觀世界的物體從鏡片之下被釋放出來,它們的圖像進入宏觀世界——觀眾可以不直接通過顯微鏡,就能觀看它們的樣貌,欣賞它們的活動。
1694年,荷蘭數學和物理學教授尼古拉斯·哈特索克發(fā)明了螺旋筒型顯微鏡,這種儀器便于攜帶到現場,易于使用,并且可以大規(guī)模生產。1702年,英國眼鏡和儀器制造商詹姆斯·威爾遜簡化和推廣了這種顯微鏡。大多數螺旋筒型顯微鏡由一個寬螺紋圓柱體組成,可以擰入或擰出鏡筒,以便在固定于銅板之間的載玻片上聚焦。
哈佛大學就收藏了一臺用螺旋筒型顯微鏡改造的日光顯微鏡,其設計者愛德華·布羅姆菲爾德是畢業(yè)于哈佛大學的一位發(fā)明家和藝術家。這臺日光顯微鏡可能是美國殖民地時期制造的第一臺顯微鏡,其制作拼接圖紙現保存在哈佛醫(yī)學院。
日光顯微鏡及其技術在18世紀下半葉引起了特別關注,據印刷品描述和現存日光顯微鏡的數量可以推測其在當時非常流行。倫敦精密光學儀器制造商愛德華·奈恩出售儀器所附的傳單中有句話:“在所有類型的顯微鏡中,日光顯微鏡可以被認為是最有娛樂性的?!庇纱丝筛Q見日光顯微鏡為何受歡迎。
在18世紀一些自然哲學著作中,日光顯微鏡被認為是哲學儀器,與普通顯微鏡和望遠鏡處于同一類別。而到了19世紀,人們已經開始把日光顯微鏡當成玩具,專業(yè)的研究者甚至對日光顯微鏡持鄙視的態(tài)度,英國顯微鏡學家戈林曾這樣評價日光顯微鏡:普通日光顯微鏡的圖像可以被認為是一個單純的影子,只適合于娛樂婦女和兒童……它最多只能給我們提供一個跳蚤的影子,或者一個像鵝或驢子一樣大的虱子……無聊的庸人總是會對這種鏡片感到滿意,因為他們不知道顯微鏡除了能將物體的體積放大之外,還能做什么。
在19世紀,光學儀器逐漸進入家庭生活和公共展覽,成為非常受歡迎的一種娛樂儀器。倫敦的科學儀器制造商菲利普·卡彭特1808年開始在伯明翰生產眼鏡和顯微鏡,此后他積極投身萬花筒和改良型幻影燈的研發(fā)和銷售中,均取得了不俗的成績,其研發(fā)的產品非常受消費大眾的喜愛。1826年,卡彭特在倫敦威斯敏斯特攝政街24號開設了一家商店,策劃了一個名為“微觀世界”的展覽,成為當地頗受歡迎的景點。這個展覽最初就使用日光顯微鏡吸引顧客前來觀看,觀眾們坐在提前準備的座位上,觀看放大的圖像。展覽從早上11點持續(xù)到晚上8點,天黑后,卡彭特以燃燒可燃氣體作為光源,后來在陰天時也如此操作,從而使圖像更加明亮。
可以說,在卡彭特這位19世紀的科學儀器制造商看來,科學和娛樂并沒有明確的界限,他抓住了大眾日益增長的娛樂需求,成功地將這種上個世紀中期的光學儀器轉化成一種流行的新奇事物。如今我們去電影院看電影,其實也可以看作是這種科學+娛樂活動的延續(xù)。
新聞來源:科技日報