Нобелевская премия Цернике за метод фазового контраста

Верность теории Аббе была подтверждена разработкой метода фазового контраста, предложенного Цернике в 1934 году. Цернике применил теорию Аббе к фазовым объектам, в то время как Аббе – к амплитудным объектам.

Нидерландский физик Фриц Цернике (1888 - 1966) родился в Амстердаме (рис. 13.1.). В 1905 году он поступил в Амстердамский университет, где специализировался по химии, физике и математике. В 1915 году ему была присуждена докторская степень. Но после 1930 года основные свои усилия он направил на исследования в области оптики.

В 1938 году Цернике разработал метод фазового контраста и предложил его использовать в микроскопии. Понимая значение своего изобретения, он обратился к фирме «Карл Цейсс», которая в то время была ведущим изготовителем микроскопов.

Во время второй мировой войны (1940) германские войска оккупировали Нидерланды. В поисках изобретений, которые могли бы оказаться полезными в военном деле, немецкие военные власти натолкнулись на работу Цернике по фазово-контрастному методу для микроскопии, и в 1941 году первые приборы были уже изготовлены. Однако этот метод получил широкую известность только после окончания войны, а именно после 1946 года.

 

Рис.8.  Нидерландский физик Фриц Цернике.

 

Фазово-контрастный микроскоп стал чрезвычайно важным инструментом, особенно в медицинских исследованиях. В качестве приглашенного профессора в Университете Джонса Хопкинса в Балтиморе в 1948 – 1949 годах Цернике продолжал совершенствовать свое изобретение и сумел получить цветные изображения.

В 1953 году Цернике получил Нобелевскую премию по физике «За обоснование фазово-контрастного метода, особенно за изобретение фазово-контрастного микроскопа». Член Шведской королевской академии наук Эрик Хюльтен, представляя лауреата, сказал: «Когда Нобелевская премия присуждается за вклад в классическую физику, то сам этот факт столь уникален, что в поисках аналогов нам придется вернуться к самым первым Нобелевским премиям, поскольку за малым исключением, все последние премии были присуждены за открытия в области атомной и ядерной физики».

В Советском Союзе работы по микроскопостроению были начаты в ГОИ примерно в 1924 году. В 1932 году в институте были рассчитаны и изготовлены первые микрообъективы и начато производство микроскопов в небольших количествах в мастерских ГОИ. А уже в 1936 году было организовано крупносерийное производство микроскопов.

Задача создания отечественных микроскопов была сложной и трудной из-за отсутствия в литературе сведений о методах варки оптического стекла, способах расчета, изготовления, сборки и контроля качества изображения объективов микроскопа и, кроме того, отсутствия кадров квалифицированных оптиков и механиков. Каждая фирма не спешила расставаться со своими секретами производства.

В кратчайшие сроки были сделаны расчеты почти всех известных в то время микрообъективов, а также разработана технология варки разнообразных сортов оптического стекла. Кроме того, перед оптотехниками была поставлена задача - разработать промышленную методику сборки объективов, обеспечивающую высокое качество микроскопов. К разработке методики сборки и испытания объективов был привлечен небольшой коллектив сотрудников. И в первую очередь необходимо отметить исключительное значение деятельности Владимира Павловича Линника и Петра Диомидовича Радченко (П.Д. Радченко умер в дни блокады Ленинграда). Они работали над методикой сборки, собирая первые образцы объективов. В 1936/37 годах был организован и оборудован цех по сборки объективов и обучены кадры рабочих. В ГОИ и оптико-механических заводах были разработаны все виды микроскопов и методов контрастирования. В дальнейшем работа над созданием промышленных отечественных микроскопов была поручена оптико-механическому заводу ЛОМО. Увы, надо признать, что в нынешние рыночные времена деятельность по разработке и созданию новых микроскопов у нас в стране не выдерживает конкуренции.