Trải qua lịch sử phát triển gần 300 năm, kính hiển vi có lẽ đã trở thành một trong những thiết bị quang học phổ biến nhất được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người. Điều đặc biệt khó khăn là đánh giá quá cao vai trò của nó trong việc dạy cho những học sinh biết về thế giới vi mô xung quanh bằng chính đôi mắt của mình.
Một tính năng đặc biệt của kính hiển vi được đề xuất là việc sử dụng "không chuẩn" của máy ảnh Web thông thường. Nguyên lý hoạt động bao gồm việc đăng ký trực tiếp hình chiếu của các đối tượng nghiên cứu lên bề mặt của ma trận CCD khi được chiếu sáng bởi một chùm ánh sáng song song. Hình ảnh thu được được hiển thị trên màn hình PC.
So với kính hiển vi thông thường, thiết kế được đề xuất thiếu một hệ thống quang học bao gồm các thấu kính và độ phân giải được xác định bởi kích thước pixel của ma trận CCD và có thể đạt tới đơn vị micron. Sự xuất hiện của kính hiển vi được thể hiện trong hình. 1 và hình 2. Mô hình Wcam 300A của Mustek được sử dụng làm máy ảnh web. Nó có một bộ cảm biến màu với độ phân giải 640x480 pixel. Một bảng điện tử với ma trận CCD (Hình 3) được tháo ra khỏi vỏ và sau khi tinh chỉnh một chút, được lắp đặt ở giữa hộp đựng đèn có nắp mở. Việc hoàn thiện bảng bao gồm hàn lại đầu nối USB để cung cấp khả năng lắp đặt kính bảo vệ bổ sung trên bề mặt của ma trận CCD và niêm phong bề mặt của bảng.
Một lỗ xuyên qua được tạo ra trong vỏ bọc, ở trung tâm có một khối gồm ba đèn LED với các màu phát sáng khác nhau (đỏ, lục, lam), là nguồn sáng. Khối đèn LED, lần lượt, được đóng lại bằng một vỏ mờ. Vị trí từ xa của đèn LED từ bề mặt ma trận cho phép hình thành chùm ánh sáng xấp xỉ song song tại đối tượng đo.
CCD được kết nối với PC bằng cáp USB. Phần mềm - toàn thời gian, bao gồm trong việc phân phối máy ảnh Web.
Kính hiển vi cung cấp độ phóng đại hình ảnh 50 ... 100 lần, với độ phân giải quang học khoảng 10 micron với tốc độ làm mới hình ảnh là 15 Hz.
Thiết kế của kính hiển vi được thể hiện trong hình. 4 (không theo tỷ lệ).
Đối với cửa sổ ra vào của ma trận CCD 7 để bảo vệ chống lại hư hỏng cơ học, kính bảo vệ thạch anh 6 có kích thước 1x15x15 mm đã được lắp đặt. Bảo vệ bảng điện tử khỏi chất lỏng và hư hỏng cơ học được đảm bảo bằng cách niêm phong bề mặt của nó bằng keo silicone 8. Đối tượng thử nghiệm 5 được đặt trên bề mặt của kính bảo vệ 6. Đèn LED chiếu sáng 2 được lắp đặt ở giữa nắp 4 và được đóng bên ngoài bằng vỏ nhựa cách nhiệt 3. xấp xỉ 50 ... 60 mm.
Đèn LED công suất (Hình 5) được cung cấp năng lượng bởi pin 12 trong số ba 4,5 V được kết nối trong các ô nối tiếp. Nguồn được bật bằng công tắc SA1, đèn LED HL1 (1 trong Hình 4) là chỉ báo, nằm trên vỏ bảo vệ và báo hiệu sự hiện diện của cung cấp điện áp. Đèn LED chiếu sáng EL1 - EL3 được bật và do đó màu sắc ánh sáng được chọn bởi các công tắc SA2 - SA4 (13) nằm trên tường bên của vỏ 11.
Các điện trở R1, R3 - R5 là giới hạn dòng điện. Điện trở R2 (14) được thiết kế để điều chỉnh độ sáng của đèn LED EL1 - EL3, nó được lắp đặt trên tường phía sau của vỏ.Thiết bị sử dụng các điện trở không đổi C2-23, MLT, biến - SPO, SP4-1. Công tắc nguồn SA1 - MT1, công tắc SA2 - SA4 - nút nhấn SPA-101, SPA-102, LED AL307BM có thể được thay thế bằng KIPD24A-K
Vì kích thước rõ ràng của hình ảnh đầu ra phụ thuộc vào đặc điểm của card màn hình được sử dụng và kích thước của màn hình, kính hiển vi yêu cầu hiệu chuẩn. Nó bao gồm việc đăng ký một đối tượng thử nghiệm (thước đo trường trong suốt), kích thước được biết đến (Hình 6). Bằng cách đo khoảng cách giữa các nét của thước trên màn hình và tương quan chúng với kích thước thật, bạn có thể xác định tỷ lệ hình ảnh (độ phóng đại). Trong trường hợp này, 1 mm của màn hình theo dõi tương ứng với 20 μm của đối tượng đo.
Sử dụng kính hiển vi, bạn có thể quan sát các hiện tượng khác nhau và đo các vật thể. Trong hình 7 cho thấy một hình ảnh của thủng laser của một tờ tiền có mệnh giá 500 rúp. Đường kính trung bình của các lỗ là 100 m, có thể nhìn thấy sự phân tán của các lỗ có hình dạng. Trong hình 8 là một hình ảnh của mặt nạ hình ảnh màu Hitachi. Đường kính của các lỗ khoảng 200 micron.
Như một ví dụ về các vật thể sinh học, một con nhện, chân và ria của nó được chọn; chúng được hiển thị trong hình. 9 và hình 10, tương ứng (đường kính của ria mép khoảng 40 micron), tóc của tác giả (đường kính - 80 micron) - trong hình. 11, vảy cá - trong hình. 12. Thật thú vị khi quan sát các quá trình hòa tan các chất trong nước. Ví dụ, các quá trình hòa tan muối và đường được đưa ra. Trong hình 13a và vả. Hình 14a cho thấy các hạt tinh thể muối và đường khô tương ứng và Hình. 13,6 và hình. 14.6 - quá trình hòa tan của chúng trong nước. Các khu vực tăng nồng độ các chất và ảnh hưởng của ánh sáng tập trung tại các trung tâm hòa tan có thể thấy rõ.
Nguồn: Đài 1`2008
