MIKROSKOP BEZ LEĆA.

Send

Tijekom gotovo 300-godišnje povijesti razvoja mikroskop je vjerojatno postao jedan od najpopularnijih optičkih uređaja koji se široko koristi u svim područjima ljudske aktivnosti. Naročito je teško precijeniti njegovu ulogu u podučavanju školaraca koji vlastitim očima poznaju okolni mikrokozmos.

Izrazito svojstvo predloženog mikroskopa je "nestandardna" upotreba konvencionalne web kamere. Princip rada sastoji se u izravnoj registraciji projekcije proučavanih objekata na površinu CCD matrice kada su osvijetljeni paralelnim snopom svjetlosti. Rezultirajuća slika prikazuje se na monitoru računala.

U usporedbi s konvencionalnim mikroskopom, predloženom dizajnu nedostaje optički sustav koji se sastoji od leća, a razlučivost je određena veličinom piksela CCD matrice i može doseći jedinice mikrona. Izgled mikroskopa prikazan je na Sl. 1 i sl. 2. Kao web kamera korišten je model Mustek firme Wcam 300A, koji ima CCD CCD u rezoluciji 640x480 piksela. Elektronska ploča s CCD matricom (Sl. 3) uklanja se iz kućišta i nakon malog dorade postavlja se u sredinu neprozirnog kućišta s poklopcem za otvaranje. Završna obrada ploče sastojala se od ponovnog lemljenja USB priključka kako bi se omogućila mogućnost ugradnje dodatnog zaštitnog stakla na površinu CCD matrice i zaptivanje površine ploče.

Na poklopcu kućišta napravljen je prolazni otvor, u čijem se središtu nalazi blok od tri LED-ove različitih žarulja (crvena, zelena, plava), koja je izvor svjetlosti. LED blok je zauzvrat zatvoren neprozirnim kućištem. Udaljeno mjesto LED dioda od površine matrice omogućava stvaranje približno paralelnog snopa svjetlosti na mjernom objektu.

CCD je povezan s računalom pomoću USB kabela. Softver - puno radno vrijeme, uključeno u isporuku web-kamere.

Mikroskop omogućava uvećanje slike od 50 ... 100 puta, uz optičku razlučivost od oko 10 mikrona sa brzinom osvježavanja slike od 15 Hz.

Dizajn mikroskopa prikazan je na Sl. 4 (ne na skali).

Za ulazni prozor CCD matrice 7 radi zaštite od mehaničkih oštećenja ugrađeno je kvarčno zaštitno staklo 6 dimenzija 1x15x15 mm. Zaštita elektroničke ploče od tekućina i mehaničkih oštećenja osigurava se brtvljenjem njene površine silikonskim zaptivačem 8. Ispitni objekt 5 postavljen je na površinu zaštitnog stakla 6. Rasvjetna LED svjetla 2 ugrađena su u sredinu otvora poklopca 4, a izvana su zatvorena svjetlosno otpornim plastičnim kućištem 3. Udaljenost između ispitnog predmeta i LED bloka je otprilike 50 ... 60 mm.

LED-ovi za napajanje (Sl. 5) pokreću bateriju od 12 od tri celusne stanice 4,5 V. Uključuje se prekidačem SA1, LED HL1 (1 na slici 4) je indikator, nalazi se na zaštitnom poklopcu i signalizira prisustvo napon napajanja. Osvjetljavajuće diode LED za osvjetljenje EL1-EL3 su uključene i time se boja rasvjete bira prekidačima SA2-SA4 (13) koji se nalaze na bočnoj stijenki kućišta 11.

Otpornici R1, R3-R5 - ograničavaju struju. Otpornik R2 (14) dizajniran je za podešavanje svjetline LED-ova EL1-EL3, ugrađen je na stražnji zid kućišta. Uređaj koristi konstantne otpornike C2-23, MLT, varijabilne - SPO, SP4-1. Prekidač za napajanje SA1 - MT1, prekidači SA2-SA4 - tipka SPA-101, SPA-102, LED AL307BM može se zamijeniti KIPD24A-K

Budući da prividna veličina izlaznih slika ovisi o karakteristikama korištene video kartice i veličini monitora, mikroskop zahtijeva kalibraciju. Sastoji se od registracije ispitnog predmeta (transparentni školski vladar), čije su dimenzije poznate (sl. 6). Izmjerite udaljenost između poteza ravnala na ekranu monitora i povežite ih s pravom veličinom, možete odrediti razmjera slike (povećalo). U ovom slučaju 1 mm zaslona monitora odgovara 20 μm izmjerenog predmeta.

Pomoću mikroskopa možete promatrati razne pojave i mjeriti predmete. U fig. Slika 7 prikazuje lasersku perforaciju novčanice apoena od 500 rubalja. Prosječni promjer rupa je 100 μm, vidljivo je rasipanje rupa u obliku. U fig. Slika 8 je slika maske Hitachi u boji s maskom. Promjer rupa je oko 200 mikrona.

Kao primjer bioloških objekata odabrani su pauk, njegova šapa i brkovi; prikazani su na sl. 9 i sl. 10, respektivno (promjer brkova je oko 40 mikrona), kosa autora (promjer - 80 mikrona) - na Sl. 11, riblje vage - na sl. 12. Zanimljivo je promatrati procese otapanja tvari u vodi. Kao primjer navode se procesi otapanja soli i šećera. U fig. 13a i smokva. Sl. 14a prikazuje čestice suhe kristale soli i šećera, Sl. 13.6 i sl. 14.6 - postupak njihovog otapanja u vodi. Zone povećane koncentracije tvari i učinci fokusiranja svjetlosti na središta otapanja su jasno vidljivi.