Lebih dari sejarah pembangunan selama hampir 300 tahun, mikroskop itu mungkin menjadi salah satu alat optik yang paling popular yang digunakan secara meluas dalam semua bidang aktiviti manusia. Sangat sukar untuk memaksimumkan peranannya dalam mengajar anak-anak sekolah yang mengetahui microcosm sekitarnya dengan mata mereka sendiri.
Ciri khas mikroskop yang dicadangkan adalah penggunaan "bukan standard" kamera Web konvensional. Prinsip operasi terdiri daripada pendaftaran langsung bagi unjuran objek yang dipelajari pada permukaan matriks CCD apabila diterangi oleh rentetan cahaya selari. Imej yang dihasilkan 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 unit mikron. Kemunculan mikroskop ditunjukkan dalam Rajah. 1 dan rajah. 2. Model Mustek Wcam 300A digunakan sebagai kamera web. Ia mempunyai warna CCD dengan resolusi 640x480 piksel. Papan elektronik dengan matriks CCD (Gambarajah 3) dikeluarkan dari kes itu dan, selepas sedikit penambahbaikan, dipasang di tengah-tengah kes ringan dengan tudung pembukaan. Memuktamadkan papan itu terdiri dari penyolder semula penyambung USB untuk memastikan kemungkinan pemasangan kaca pelindung tambahan pada permukaan matriks CCD dan menyegel permukaan papan.
A melalui lubang dibuat di atas penutup perumahan, di mana terdapat tiga blok cahaya berwarna biru (merah, hijau, biru), yang merupakan sumber cahaya. Blok LED, pada gilirannya, ditutup dengan sarung kabur. Lokasi terpencil dari LED dari permukaan matriks membolehkan terbentuknya pancaran cahaya yang selari dengan objek pengukuran.
CCD disambungkan ke PC menggunakan kabel USB. Perisian - sepenuh masa, termasuk dalam penyampaian kamera Web.
Mikroskop ini memberikan pembesaran imej 50 ... 100 kali, dengan resolusi optikal kira-kira 10 mikron dengan kadar penyegaran imej 15 Hz.
Reka bentuk mikroskop ditunjukkan dalam Rajah. 4 (tidak skala).
Bagi tingkap masuk matriks CCD 7 untuk perlindungan terhadap kerosakan mekanikal, kaca perlindungan kuarza 6 dengan dimensi 1x15x15 mm dipasang. Perlindungan papan elektronik dari cecair dan kerosakan mekanikal dipastikan dengan mengedap permukaannya dengan sealant silikon 8. Objek uji 5 diletakkan di permukaan kaca pelindung 6. Lampu LED 2 dipasang di pusat pembukaan penutup 4 dan ditutup secara luaran oleh sarung plastik ringan 3. Jarak antara objek ujian dan blok LED adalah lebih kurang 50 ... 60 mm.
LED kuasa (Rajah 5) dikuasakan oleh bateri 12 dari tiga 4.5 V yang disambungkan dalam sel-sel siri. Kuasa dihidupkan oleh suis SA1, LED HL1 (1 pada Rajah 4) adalah penunjuk, terletak pada sarung pelindung dan isyarat kehadiran bekalan voltan. Pencahayaan LED EL1 - EL3 dihidupkan dan dengan itu warna pencahayaan dipilih oleh suis SA2 - SA4 (13) yang terletak di dinding sisi perumahan 11.
Resistor R1, R3 - R5 adalah penghadan semasa. Resistor R2 (14) direka untuk menyesuaikan kecerahan LED EL1 - EL3, ia dipasang pada dinding belakang perumahan.Peranti ini menggunakan perintang malar C2-23, MLT, pemboleh ubah - SPO, SP4-1. Suis kuasa SA1 - MT1, suis SA2 - SA4 - push-button SPA-101, SPA-102, LED AL307BM boleh digantikan oleh KIPD24A-K
Oleh kerana saiz imej output yang jelas bergantung kepada ciri-ciri kad video yang digunakan dan saiz monitor, mikroskop memerlukan penentukuran. Ia terdiri daripada mendaftarkan objek ujian (pengetua sekolah telus), dimensi yang diketahui (Rajah 6). Dengan mengukur jarak antara strok pemerintah pada skrin monitor dan mengaitkannya dengan saiz sebenar, anda boleh menentukan skala imej (perbesaran). Dalam kes ini, 1 mm skrin monitor sepadan dengan 20 μm objek yang diukur.
Menggunakan mikroskop, anda boleh melihat pelbagai fenomena dan mengukur objek. Dalam rajah. 7 menunjukkan imej laser penembusan wang kertas denominasi 500 rubel. Diameter rata-rata lubang adalah 100 μm, penyebaran lubang dalam bentuk boleh dilihat. Dalam rajah. 8 adalah imej topeng topeng gambar warna Hitachi. Diameter lubang adalah kira-kira 200 mikron.
Sebagai contoh objek biologi, labah-labah, kaki dan misainya dipilih; ia ditunjukkan dalam rajah. 9 dan ara. 10, masing-masing (diameter kumis adalah kira-kira 40 mikron), rambut pengarang (diameter - 80 mikron) - dalam Rajah. 11, sisik ikan - dalam rajah. 12. Adalah menarik untuk melihat proses pembubaran bahan-bahan di dalam air. Sebagai contoh, proses pembubaran garam dan gula diberikan. Dalam rajah. 13a dan ara. Rajah 14a menunjukkan zarah-zarah garam kering dan kristal gula masing-masing, dan Rajah. 13.6 dan rajah. 14.6 - proses pembubaran mereka di dalam air. Zon peningkatan kepekatan bahan dan kesan penumpuan cahaya di pusat pembubaran jelas kelihatan.
Sumber: Radio 1'2008
