Mikroskop tanpa kanta.

Sepanjang hampir 300 tahun sejarah pembangunannya, mikroskop mungkin telah menjadi salah satu alat optik yang paling popular, digunakan secara meluas dalam semua bidang aktiviti manusia. Amat sukar untuk menilai terlalu tinggi peranannya dalam mengajar pelajar sekolah yang belajar tentang dunia mikro di sekeliling mereka dengan mata mereka sendiri.

Ciri tersendiri mikroskop yang dicadangkan ialah penggunaan "bukan standard" kamera Web konvensional. Prinsip operasi adalah untuk mendaftarkan terus unjuran objek yang dikaji ke permukaan matriks CCD apabila diterangi oleh pancaran cahaya selari. Imej yang terhasil dipaparkan pada monitor PC.

Berbanding dengan mikroskop konvensional, reka bentuk yang dicadangkan tidak mempunyai sistem optik yang terdiri daripada kanta, dan resolusi ditentukan oleh saiz piksel matriks CCD dan boleh mencapai beberapa mikron. Penampilan mikroskop ditunjukkan dalam Rajah. 1 dan rajah. 2. Model "Wcam 300A" dari Mustek, yang mempunyai matriks CCD warna dengan resolusi 640x480 piksel, digunakan sebagai kamera Web. Papan elektronik dengan matriks CCD (Gamb. 3) dialihkan daripada sarung dan, selepas pengubahsuaian kecil, dipasang di tengah sarung kedap cahaya dengan penutup terbuka.Pengubahsuaian papan terdiri daripada pematerian semula penyambung USB untuk membolehkan pemasangan kaca pelindung tambahan pada permukaan matriks CCD dan mengelak permukaan papan.

Lubang melalui dibuat di penutup perumahan, di tengahnya satu blok tiga LED warna cahaya yang berbeza (merah, hijau, biru), yang merupakan sumber cahaya. Sekat LED, seterusnya, ditutup dengan selongsong kalis cahaya. Lokasi terpencil LED dari permukaan matriks membolehkan anda membentuk pancaran cahaya yang hampir selari pada objek ukuran.

Matriks CCD disambungkan ke PC menggunakan kabel USB. Perisian ini adalah standard dan disertakan dengan kamera Web.

Mikroskop memberikan pembesaran imej 50...100 kali, dengan resolusi optik kira-kira 10 mikron dengan kadar penyegaran imej 15 Hz.

Reka bentuk mikroskop ditunjukkan dalam Rajah. 4 (tidak mengikut skala).

Untuk melindunginya daripada kerosakan mekanikal, kaca pelindung kuarza 6 dengan dimensi 1x15x15 mm dipasang pada tetingkap input matriks CCD 7 untuk melindunginya daripada kerosakan mekanikal. Perlindungan papan elektronik daripada cecair dan kerosakan mekanikal dipastikan dengan menutup permukaannya dengan sealant silikon 8. Objek yang dikaji 5 diletakkan pada permukaan kaca pelindung 6. Pencahayaan LED 2 dipasang di tengah lubang dalam penutup 4 dan ditutup dari luar dengan sarung plastik kalis cahaya 3. Jarak antara objek yang dikaji dan blok LED adalah lebih kurang 50...60 mm.

LED pencahayaan (Rajah 5) dikuasakan oleh bateri 12 daripada tiga sel galvanik bersambung siri dengan voltan 4.5 V.Kuasa dihidupkan menggunakan suis SA1, LED HL1 (1 dalam Rajah 4) ialah lampu penunjuk, terletak pada selongsong pelindung dan menandakan kehadiran voltan bekalan. LED pencahayaan EL1–EL3 dihidupkan dan dengan itu warna pencahayaan dipilih menggunakan suis SA2–SA4 (13) yang terletak di dinding sisi perumah 11.

Perintang R1, R3—R5 mengehadkan arus. Perintang R2 (14) direka untuk melaraskan kecerahan LED EL1-EL3; ia dipasang pada dinding belakang kes itu. Peranti menggunakan perintang malar S2-23, MLT, perintang berubah-ubah - SPO, SP4-1. Suis kuasa SA1 - MT1, suis SA2 - SA4 - butang tekan SPA-101, SPA-102, LED AL307BM boleh digantikan dengan KIPD24A-K

Oleh kerana saiz jelas imej output bergantung pada ciri kad video yang digunakan dan saiz monitor, mikroskop memerlukan penentukuran. Ia terdiri daripada mendaftarkan objek ujian (pembaris sekolah telus), yang dimensinya diketahui (Rajah 6). Dengan mengukur jarak antara lejang pembaris pada skrin monitor dan mengaitkannya dengan saiz sebenar, anda boleh menentukan skala imej (pembesaran). Dalam kes ini, 1 mm skrin monitor sepadan dengan 20 mikron objek yang diukur.

Menggunakan mikroskop, anda boleh memerhati pelbagai fenomena dan mengukur objek. Dalam Rajah. Rajah 7 menunjukkan imej penembusan laser wang kertas 500 ruble. Purata diameter lubang ialah 100 µm, dan variasi dalam bentuk lubang dapat dilihat. Dalam Rajah. Rajah 8 menunjukkan imej topeng tiub gambar berwarna Hitachi. Diameter lubang adalah kira-kira 200 mikron.

Seekor labah-labah, kaki dan misainya dipilih sebagai contoh objek biologi; mereka ditunjukkan dalam Rajah. 9 dan rajah. 10, masing-masing (diameter misai adalah kira-kira 40 mikron), rambut pengarang (diameter ialah 80 mikron) - dalam Rajah.11, sisik ikan - dalam Rajah. 12. Menarik untuk diperhatikan proses pelarutan bahan dalam air. Proses pelarutan garam dan gula diberikan sebagai contoh. Dalam Rajah. 13,a dan rajah. 14a menunjukkan zarah garam kering dan hablur gula, masing-masing, dan dalam Rajah. 13.6 dan rajah. 14.6 - proses pembubaran mereka dalam air. Zon peningkatan kepekatan bahan dan kesan cahaya yang memfokus pada pusat pembubaran jelas kelihatan.