กล้องจุลทรรศน์ไม่มีเลนส์.

ตลอดประวัติศาสตร์การพัฒนาเกือบ 300 ปี กล้องจุลทรรศน์อาจกลายเป็นหนึ่งในเครื่องมือเกี่ยวกับการมองเห็นที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์ เป็นการยากที่จะประเมินค่าสูงไปบทบาทในการสอนเด็กนักเรียนที่เรียนรู้เกี่ยวกับโลกใบเล็กรอบตัวด้วยสายตาของตนเอง

คุณลักษณะที่โดดเด่นของกล้องจุลทรรศน์ที่นำเสนอคือการใช้กล้องเว็บทั่วไป "ที่ไม่ได้มาตรฐาน" หลักการทำงานคือการลงทะเบียนการฉายภาพของวัตถุที่กำลังศึกษาโดยตรงบนพื้นผิวของเมทริกซ์ CCD เมื่อได้รับแสงจากลำแสงที่ขนานกัน ภาพที่ได้จะแสดงบนจอภาพ PC

เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์ทั่วไป การออกแบบที่เสนอไม่มีระบบการมองเห็นที่ประกอบด้วยเลนส์ และความละเอียดจะถูกกำหนดโดยขนาดพิกเซลของเมทริกซ์ CCD และสามารถเข้าถึงได้หลายไมครอน ลักษณะของกล้องจุลทรรศน์จะแสดงในรูป 1 และรูป 2. รุ่น “Wcam 300A” จาก Mustek ซึ่งมีเมทริกซ์ CCD สีที่มีความละเอียด 640x480 พิกเซล ถูกใช้เป็นกล้องเว็บ แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีเมทริกซ์ CCD (รูปที่ 3) จะถูกถอดออกจากเคส และติดตั้งไว้ตรงกลางของเคสที่กันแสงได้โดยมีฝาปิดเปิดหลังจากการดัดแปลงเล็กน้อยการดัดแปลงบอร์ดประกอบด้วยการบัดกรีขั้วต่อ USB เพื่อให้สามารถติดตั้งกระจกป้องกันเพิ่มเติมบนพื้นผิวของเมทริกซ์ CCD และปิดผนึกพื้นผิวของบอร์ดได้

ฝาครอบตัวเรือนทำรูทะลุซึ่งอยู่ตรงกลางซึ่งมีบล็อกสามอัน ไฟ LED แสงสีต่างๆ (แดง เขียว น้ำเงิน) ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสง ปิดกั้น ไฟ LEDในทางกลับกันก็ถูกหุ้มด้วยปลอกกันแสง สถานที่ห่างไกล ไฟ LED จากพื้นผิวของเมทริกซ์ทำให้คุณสามารถสร้างลำแสงที่ขนานกันโดยประมาณบนวัตถุที่วัดได้

เมทริกซ์ CCD เชื่อมต่อกับพีซีโดยใช้สาย USB ซอฟต์แวร์นี้เป็นมาตรฐานและรวมอยู่ในกล้องเว็บ

กล้องจุลทรรศน์ให้กำลังขยายภาพ 50...100 เท่า โดยมีความละเอียดแสงประมาณ 10 ไมครอน พร้อมอัตราการรีเฟรชภาพ 15 Hz

การออกแบบกล้องจุลทรรศน์แสดงไว้ในรูปที่ 1 4 (ไม่ปรับขนาด)

เพื่อป้องกันความเสียหายทางกล จึงได้ติดตั้งกระจกป้องกันควอตซ์ 6 ขนาด 1x15x15 มม. บนหน้าต่างอินพุตของ CCD เมทริกซ์ 7 เพื่อป้องกันความเสียหายทางกล การป้องกันแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์จากของเหลวและความเสียหายทางกลทำได้โดยการปิดผนึกพื้นผิวด้วยกาวซิลิโคน 8 วัตถุภายใต้การศึกษา 5 วางอยู่บนพื้นผิวของกระจกป้องกัน 6. แสงสว่าง ไฟ LED 2 ติดตั้งไว้ตรงกลางรูในฝาครอบ 4 และหุ้มจากด้านนอกด้วยปลอกพลาสติกกันแสง 3. ระยะห่างระหว่างวัตถุที่ศึกษากับบล็อก ไฟ LED ประมาณ 50...60 มม.

ไฟ LED ส่องสว่าง (รูปที่ 5) ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 12 จากเซลล์กัลวานิกที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมสามเซลล์ซึ่งมีแรงดันไฟฟ้า 4.5 Vเปิดเครื่องโดยใช้สวิตช์ SA1, LED HL1 (1 ในรูปที่ 4) เป็นไฟแสดงสถานะซึ่งอยู่บนปลอกป้องกันและส่งสัญญาณว่ามีแรงดันไฟฟ้าอยู่ ไฟ LED ส่องสว่าง EL1–EL3 เปิดอยู่ ดังนั้น จึงเลือกสีของไฟส่องสว่างโดยใช้สวิตช์ SA2–SA4 (13) ที่อยู่ผนังด้านข้างของตัวเครื่อง 11

ตัวต้านทาน R1, R3—R5 เป็นตัวจำกัดกระแส ตัวต้านทาน R2 (14) ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับความสว่างของ LED EL1-EL3 โดยติดตั้งที่ผนังด้านหลังของเคส อุปกรณ์ใช้ตัวต้านทานคงที่ S2-23, MLT, ตัวต้านทานตัวแปร - SPO, SP4-1 สวิตช์ไฟ SA1 - MT1, สวิตช์ SA2 - SA4 - ปุ่มกด SPA-101, SPA-102, LED AL307BM สามารถแทนที่ด้วย KIPD24A-K

เนื่องจากขนาดที่ชัดเจนของภาพที่ส่งออกขึ้นอยู่กับลักษณะของการ์ดแสดงผลที่ใช้และขนาดของจอภาพ กล้องจุลทรรศน์จึงจำเป็นต้องมีการสอบเทียบ ประกอบด้วยการลงทะเบียนวัตถุทดสอบ (ไม้บรรทัดโรงเรียนโปร่งใส) ซึ่งทราบขนาด (รูปที่ 6) ด้วยการวัดระยะห่างระหว่างการลากไม้บรรทัดบนหน้าจอมอนิเตอร์และสัมพันธ์กับขนาดจริง คุณสามารถกำหนดขนาดภาพ (กำลังขยาย) ในกรณีนี้ หน้าจอมอนิเตอร์ 1 มม. เท่ากับ 20 ไมครอนของวัตถุที่วัดได้

เมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์ คุณสามารถสังเกตปรากฏการณ์ต่างๆ และวัดวัตถุได้ ในรูป รูปที่ 7 แสดงภาพการเจาะธนบัตร 500 รูเบิลด้วยเลเซอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของรูคือ 100 µm และสามารถมองเห็นการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของรูได้ ในรูป รูปที่ 8 แสดงภาพของหน้ากากหลอดภาพสีของฮิตาชิ เส้นผ่านศูนย์กลางของรูประมาณ 200 ไมครอน

แมงมุม ขา และหนวดได้รับเลือกให้เป็นตัวอย่างของวัตถุทางชีววิทยา พวกมันแสดงไว้ในรูปที่. 9 และรูปที่ 10 ตามลำดับ (เส้นผ่านศูนย์กลางของหนวดประมาณ 40 ไมครอน) ผมของผู้เขียน (เส้นผ่านศูนย์กลาง 80 ไมครอน) - ในรูปที่ 1011 เกล็ดปลา - ในรูป. 12. การสังเกตกระบวนการละลายของสารในน้ำเป็นเรื่องที่น่าสนใจ ยกตัวอย่างกระบวนการละลายเกลือและน้ำตาล ในรูป 13,a และรูปที่ 14a แสดงอนุภาคของเกลือแห้งและผลึกน้ำตาล ตามลำดับ และในรูปที่ 13.6 และรูป 14.6 - กระบวนการละลายในน้ำ บริเวณที่มีความเข้มข้นของสารเพิ่มขึ้นและผลกระทบของแสงที่โฟกัสไปที่ศูนย์กลางการละลายจะมองเห็นได้ชัดเจน