MIKROSKOP TANPA LENSA.

Send

Lebih dari 300 tahun sejarah perkembangannya, mikroskop mungkin telah menjadi salah satu perangkat optik paling populer yang banyak digunakan di semua bidang aktivitas manusia. Sangat sulit untuk melebih-lebihkan perannya dalam mengajar anak-anak sekolah yang mengenal mikrokosmos di sekitarnya dengan mata mereka sendiri.

Fitur khas dari mikroskop yang diusulkan adalah penggunaan "non-standar" dari kamera Web konvensional. Prinsip operasi terdiri dari registrasi langsung proyeksi objek yang diteliti pada permukaan matriks CCD ketika diterangi oleh sinar cahaya paralel. Gambar yang dihasilkan ditampilkan pada monitor PC.

Dibandingkan dengan mikroskop konvensional, desain yang diusulkan tidak memiliki sistem optik yang terdiri dari lensa, dan resolusi ditentukan oleh ukuran piksel dari matriks CCD dan dapat mencapai satuan mikron. Tampilan mikroskop ditunjukkan pada Gambar. 1 dan ara. 2. Mustek firm Wcam 300A model digunakan sebagai web-camera.Ini memiliki warna CCD dengan resolusi 640x480 piksel. Papan elektronik dengan matriks CCD (Gbr. 3) dilepas dari kasing dan, setelah sedikit disempurnakan, dipasang di tengah kasing kedap cahaya dengan penutup terbuka. Finalisasi papan terdiri dari menyolder ulang konektor USB untuk memberikan kemungkinan memasang kaca pelindung tambahan pada permukaan matriks CCD dan menyegel permukaan papan.

Lubang tembus dibuat pada penutup perumahan, di tengahnya terdapat satu blok tiga LED dengan warna cahaya berbeda (merah, hijau, biru), yang merupakan sumber cahaya. Blok LED, pada gilirannya, ditutup oleh casing buram. Lokasi jarak jauh LED dari permukaan matriks memungkinkan pembentukan berkas cahaya yang kira-kira sejajar pada objek pengukuran.

CCD terhubung ke PC menggunakan kabel USB. Perangkat lunak - penuh waktu, termasuk dalam pengiriman kamera web.

Mikroskop menyediakan perbesaran gambar 50 ... 100 kali, dengan resolusi optik sekitar 10 mikron dengan kecepatan refresh gambar 15 Hz.

Desain mikroskop ditunjukkan pada Gambar. 4 (tidak untuk skala).

Untuk jendela masuk matriks CCD 7 untuk perlindungan terhadap kerusakan mekanis, dipasang kaca pelindung kuarsa 6 dengan dimensi 1x15x15 mm. Perlindungan papan elektronik dari cairan dan kerusakan mekanis dipastikan dengan menyegel permukaannya dengan silikon sealant 8. Objek uji 5 ditempatkan pada permukaan kaca pelindung 6. Lampu LED 2 dipasang di tengah pembukaan tutup 4 dan ditutup secara eksternal dengan selubung plastik kedap cahaya 3. Jarak antara benda uji dan blok LED adalah sekitar 50 ... 60 mm.

LED daya (Gbr. 5) ditenagai oleh baterai 12 dari tiga sel 4,5 V yang terhubung secara seri. Daya dihidupkan oleh sakelar SA1, LED HL1 (1 dalam Gbr. 4) adalah indikator, terletak di tutup pelindung dan memberi sinyal keberadaan tegangan suplai. LED pencahayaan EL1-EL3 dihidupkan dan karenanya warna pencahayaan dipilih oleh sakelar SA2-SA4 (13) yang terletak di dinding samping rumah 11.

Resistor R1, R3-R5 - pembatas arus. Resistor R2 (14) dirancang untuk menyesuaikan kecerahan LED EL1-EL3, itu dipasang di dinding belakang perumahan. Perangkat ini menggunakan resistor konstan C2-23, MLT, variabel - SPO, SP4-1. Sakelar daya SA1 - MT1, sakelar SA2-SA4 - tombol tekan SPA-101, SPA-102, LED AL307BM dapat diganti dengan KIPD24A-K

Karena ukuran jelas dari gambar output tergantung pada karakteristik kartu video yang digunakan dan ukuran monitor, mikroskop memerlukan kalibrasi. Ini terdiri dalam mendaftarkan benda uji (penguasa sekolah transparan), dimensi yang diketahui (Gbr. 6). Dengan mengukur jarak antara goresan penggaris pada layar monitor dan menghubungkannya dengan ukuran sebenarnya, Anda dapat menentukan skala gambar (pembesaran). Dalam hal ini, 1 mm layar monitor sesuai dengan 20 μm dari objek yang diukur.

Dengan menggunakan mikroskop, Anda dapat mengamati berbagai fenomena dan mengukur objek. Dalam gbr. Gambar 7 menunjukkan gambar perforasi laser uang kertas denominasi 500 rubel. Diameter rata-rata lubang adalah 100 μm, hamburan lubang terlihat. Dalam gbr. 8 adalah gambar topeng gambar berwarna Hitachi. Diameter lubang sekitar 200 mikron.

Sebagai contoh objek biologis, seekor laba-laba, cakar dan kumisnya dipilih; mereka ditunjukkan dalam gambar. 9 dan ara. 10, masing-masing (diameter kumis adalah sekitar 40 mikron), rambut penulis (diameter - 80 mikron) - pada Gambar. 11, sisik ikan - dalam gbr. 12. Sangat menarik untuk mengamati proses pelarutan zat dalam air. Sebagai contoh, proses pelarutan garam dan gula diberikan. Dalam gbr. 13a dan ara. Gambar 14a menunjukkan partikel garam kering dan kristal gula, masing-masing, dan Gambar. 13.6 dan ara. 14.6 - proses pembubarannya dalam air. Zona peningkatan konsentrasi zat dan efek pemfokusan cahaya di pusat pembubaran terlihat jelas.