Ахроматический микроскоп Франца Эпинуса

Разложив дневной свет на семь цветов радуги, Исаак Ньютон открыл дисперсию света. Он же понял: именно дисперсия виновата в том, что изображение в оптических приборах того времени получалось размытым. Ньютон полагал, что исправить этот эффект невозможно. Но оказался неправ. 

У световых лучей разных цветов разная длина волны. В силу этого они и преломляются по-разному: поэтому в знаменитом эксперименте Ньютона белый дневной свет, пройдя через призму, разложился на радугу. По этой же причине белый свет, пропущенный через линзу, не фокусируется в одной точке за ней: изображение, которое образуют лучи красного цвета, располагается дальше от центра, чем «синее» изображение. Это приводит к появлению цветной окантовки по краям изображения объекта. Такой эффект называется хроматической аберрацией. 

Способ исправить эту аберрацию впервые описал знаменитый математик Леонард Эйлер в 1750-х годах. По его расчётам вскоре начали собирать телескопы и подзорные трубы. А подробные расчёты для создания микроскопа с ахроматическим объективом принадлежат академику Францу Эпинусу. 

Франц Эпинус был загадочным человеком. Более 30 лет он возглавлял шифровальную службу Коллегии иностранных дел Российской империи и настолько хорошо зашифровался, что достоверных портретов Эпинуса не существует. Как учёный Франц Эпинус известен в первую очередь благодаря работам об электричестве и свойствах магнитного поля. Он также занимался и разработкой оптических приборов. 

Эпинус использовал комбинации выпуклых и вогнутых линз, сделанных из стекла разного состава. Проходя через выпуклую линзу, луч света отклоняется к оптической оси и раскладывается на радугу. Войдя в вогнутую линзу, луч отклоняется в обратную сторону. В результате хроматическая аберрация первой линзы компенсируется второй линзой и лучи разных цветов собираются в одной точке. 

Эпинусу удалось создать микроскоп, дающий отчётливое и неискажённое изображение по всему полю зрения — от центра до периферии. Через такой прибор можно было рассматривать непрозрачные объекты, освещая их любым светом — просто от свечи или из окна. 

Первый экземпляр ахроматического микроскопа, сконструированный самим Эпинусом, не сохранился. Микроскоп, который хранится в Политехническом музее, изготовил оптик Иоганн Тидеман из Штутгарта через несколько лет после смерти Эпинуса.