La Historia del Microscopio

Comienza con el deseo de conocer el mas allá.

• Rigoberta Menchú, una mujer indígena maya que gano el premio Nóbel de la paz por luchar para derechos

indígenas y en contra de la pobreza.

• Desde la antigüedad hasta la modernidad, todas las sociedades humanas han deseado superarse y conocer mas allá de la realidad que se presenta a los ojos de uno.

Observando a lo lejos

• Los antiguos mayas, por ejemplo, lograron observar objetos lejanos, tales como la Nébula Orión, aunque el telescopio no se inventara en estas épocas. Este conocimiento de astronomía se integra en la escritura glifa, las pinturas en los hogares, la religión y la arquitectura maya.

Observando a lo cerca

• Mientras los Maya poseían una gran visión al comprender lugares distantes del sistema solar, futuros científicos europeos empezaron a desear comprender lo que componía los objetos a una escala muy pequeña.

• Circa 1000AD – La primera ayuda óptica (que tu maestra conoce) se inventó (tal vez por un monje). Se llamaba una piedra de lectura. Fue una esfera de cristal que se magnificaba los materiales de lectura.

Circa 1284 – El italiano Salvino D'Armate recibe crédito por haber inventado los primeros lentes oculares. (No son esposas aunque parezcan- ¿puedes imaginar que son lentes?)

• 1590 – Dos fabricadores de lentes holandeses, Zaccharias Janssen e hijo Hans Janssen experimentaron con múltiples lentes colocados en un tubo. Los Janssen observaron que objetos que se veían en frente del tubo parecían mas grandes. Así crearon el antecedente de dos instrumentos- el microscopio y el telescopio.

• 1665 - Un físico ingles, Robert Hooke, miró un pedazo de corcho a través de un lente de microscopio y notó unos ‘poros’ o ‘células’ en ello.

• 1674 – Anton van Leeuwenhoek construyó un microscopio simple con solo un lente para examinar la sangre, el moho, los insectos y muchos otros objetos pequeños.

• 1830 – Joseph Jackson Lister reduce el “efecto cromático” usando varios lentes débiles juntos. Esto deja que se puede magnificar los objetos sin que aparezcan borrosos. Esta invención fue el prototipo del microscopio compuesto.

• 1903 – Richard Zsigmondy desarrolló el microscopio-ultra. Podía estudiar objetos bajo los rayos de luz. Ganó el premio Nóbel de la química en 1925.

• 1931 – Ernst Ruska fue el co-inventor del microscopio de electrones y por esto ganó el premio Nóbel de la física en 1986. Un microscopio de electrones depende en electrones y no solo luz para mirar un objeto. Se hagan correr los electrones a altas velocidades en un túnel sin aire. El microscopio de electrones permite ver objetos del diámetro de un átomo.

• 1932 – Frits Zernike inventó un microscopio llamado “fase y contraste” que permite estudiar materiales incoloros o transparentes. Ganó el premio Nóbel de la física en 1953.

• 1981 – Gerd Binnig y Heinrich Rohrer inventaron el microscopio de escanear que da imágenes de tres dimensiones hasta el nivel atómico. Este microscopio, llamado SEM, es hasta ahora el microscopio mas poderoso que existe.

• ‘Scanning Electron Microscope’

STM image, 7 nm x 7 nm, of a single zig-zag chain of Cs atoms (red) on the GaAs(110) surface (blue).

STM image, 35 nm x 35 nm, of single substitutional Cr impurities (small bumps) in the Fe(001) surface.

• La fuerza del Microscopio de electrones

Cuando este microscopio trabaja a su mejor potencial, se puede ver objetos del tamaño del átomo. Aunque no se puede ver un átomo entero, los científicos han podido ver las moléculas con este microscopio. De hecho, puede magnificar un objeto hasta 1 millón de veces. Sin embargo, hay una deficiencia en este tipo de microscopio ya que ningún ser vivo puede sobrevivir en el túnel sin aire y por lo tanto este microscopio no sirve para observar las células de los seres vivos.

• Imagen de átomos de carbono en un ‘nano-tubo.’

Imagen de Si

Átomos de n-type MoS2, un lubricante. Los puntos brillantes indican átomos de sulfuro (azufre) que le dan su propiedad de lubricante.

Vinculando Mundos

• Dr. Mark Dean tiene su doctorado. de la Universidad de Stanford y es miembro del Concilio Nacional de Inventores y un vice-presidente de la compañía de computadoras IBM. Dr. Dean tiene tres de los nueve patentes para la computadora que hoy conocemos como la computadora personal moderna. Esta invención hizo que las primeras computadoras, pocas prácticas para el publico, se hicieron parte de nuestra vida diaria. Así vinculó el mundo de computación al mundo personal. Además, esta invención hizo que IBM se ganara mucho dinero y fama.

(¿Has escuchado de este gran inventor africano-americano antes? ¿Tienes una idea de porque?)

En la próxima diapositiva, usted verá otro vinculo entre mundos cuando ve como científicos de compañías de computadoras son físicos que también estudian la materia en su forma más básica.

• Las letras “IBM” escrito con átomos de xenón, visto con el microscopio de fuerza atómica. Courtesy: IBM.

En 1989, un científico de IBM se sorprendió al aprender que el microscopio STM no solo se puede usar para ver cosas chiquitas, sino que se puede usar como pinzas para mover cosas tan chiquitas como un átomo aislado. Entonces, usó el STM para mover los átomos individuales del gas xenón que se había enfriado hasta temperaturas súper bajas para escribir las letras “IBM,” el lema de la compañía, en una superficie de níquel.

Otro vinculo…con el mas allá y…• Hoy en día, los físicos

han llevado su afán para aprender de lo microscópico y lo atómico a otro nivel. El ‘Espectrómetro Rayos-x’ ayuda a ‘ver’ las pequeñas partículas que componen la materia del espacio, incluyendo el tipo de materia mas común del universo (pero poco conocido en la Tierra) la plasma.

…entre los científicos/as del pasado, presente y futuro.

• George Alcorn, un físico y profesor en la Universidad Howard inventó el “Espectrómetro Rayos-X.” Cuando el fue un fabuloso estudiante y atleta joven… ¿quien hubiera pensando que luego vinculara el antiguo deseo de los astrónomos Mayas de conocer el espacio con el deseo de los físicos modernos de entender el átomo? ¿Y qué aprenderemos en el futuro debido a su trabajo?

Aquí hay un ejemplo de una pregunta que tal vez

te pregunten sobre este tema:• Cuáles de los siguientes instrumentos se

puede usar un científico para ‘ver’ de que esta hecho la materia?

A. Un telescopioB. binoculares

C. Microscopio de electrones

D. anemómetro

• Intenta de nuevo

No, un telescopio se usa para observar objetos muy lejanos como estrellas y planetas distantes.

• Intenta de nuevo.

No, binoculares se usan para que los objetos que tu ya puedes ver

con los ojos aparezcan mas cercanos.

• Intenta de nuevo.

No, un anemómetro se usa para medir la velocidad del viento.

!!!Felicidades!!!

• !!Si!! Un microscopio de electrones nos puede mostrar la forma de moléculas y hasta algunos átomos.