المجهر بدون عدسات.

Send

على مدار ما يقرب من 300 عام من التطور ، ربما أصبح المجهر أحد أكثر الأجهزة البصرية شعبية المستخدمة على نطاق واسع في جميع مجالات النشاط البشري. من الصعب بشكل خاص المبالغة في تقدير دورها في تعليم تلاميذ المدارس الذين يعرفون الصورة المصغرة المحيطة بأعينهم.

الميزة المميزة للمجهر المقترح هي الاستخدام "غير القياسي" لكاميرا الويب التقليدية. يتمثل مبدأ التشغيل في التسجيل المباشر لإسقاط الأجسام المدروسة على سطح مصفوفة اتفاقية مكافحة التصحر عند إضاءة شعاع مواز من الضوء. يتم عرض الصورة الناتجة على شاشة الكمبيوتر.

بالمقارنة مع المجهر التقليدي ، يفتقر التصميم المقترح إلى نظام بصري يتكون من العدسات ، ويتم تحديد الدقة حسب حجم البكسل في مصفوفة CCD ويمكن أن تصل إلى وحدات من الميكرونات. يظهر مظهر المجهر في الشكل. 1 والتين. 2. تم استخدام طراز Mustek firm Wcam 300A ككاميرا ويب ، وله CCD ملون بدقة 640 × 480 بكسل. تتم إزالة لوحة إلكترونية بها مصفوفة CCD (الشكل 3) من العلبة ، وبعد قليل من التنقية ، يتم تركيبها في وسط العلبة المقاومة للضوء مع غطاء فتح. يتكون الانتهاء من اللوحة من إعادة لحام موصل USB من أجل توفير إمكانية تثبيت الزجاج الواقي الإضافي على سطح مصفوفة CCD وختم سطح اللوحة.

تم تصنيع فتحة ثقب في غطاء السكن ، حيث يوجد في الوسط كتلة من ثلاثة مصابيح LED بألوان متوهجة مختلفة (أحمر ، أخضر ، أزرق) ، وهو مصدر للضوء. كتلة الصمام ، بدورها ، مغلقة من قبل غلاف مبهمة. يسمح الموقع البعيد لمصابيح LED من سطح المصفوفة بتكوين شعاع متوازي تقريبًا من الضوء في كائن القياس.

يتم توصيل CCD بجهاز كمبيوتر باستخدام كابل USB. البرمجيات - بدوام كامل ، المدرجة في تسليم كاميرا الويب.

يوفر المجهر تكبيرًا للصور يبلغ 50 ... 100 مرة ، مع دقة بصرية تبلغ حوالي 10 ميكرون بمعدل تحديث للصورة يبلغ 15 هرتز.

يظهر تصميم المجهر في الشكل. 4 (وليس على نطاق).

بالنسبة إلى نافذة مدخل مصفوفة CCD 7 لحمايتها من التلف الميكانيكي ، تم تثبيت زجاج الكوارتز الواقي 6 بأبعاد 1 × 15 مم. يتم ضمان حماية اللوحة الإلكترونية من السوائل والتلف الميكانيكي عن طريق إحكام إغلاق سطحها باستخدام مادة مانعة للتسرب من السيليكون. 8. يتم وضع كائن الاختبار 5 على سطح الزجاج الواقي. 6. يتم تثبيت مصابيح LED للإضاءة 2 في وسط فتحة الغطاء 4 ويتم إغلاقها خارجيًا بواسطة غلاف بلاستيكي مقاوم للضوء 3. المسافة بين كائن الاختبار والكتلة LED ما يقرب من 50 ... 60 ملم.

تعمل مصابيح LED بالطاقة (الشكل 5) ببطارية مكونة من 12 خلية من أصل ثلاث خلايا بقدرة 4.5 فولت متصلة في سلسلة. امدادات التيار الكهربائي. يتم تشغيل مصابيح الإضاءة EL1-EL3 ، وبالتالي يتم اختيار لون الإضاءة عن طريق المحولات SA2-SA4 (13) الموجودة على الحائط الجانبي للإطار 11.

المقاومات R1 ، R3-R5 - الحد الحالي. تم تصميم المقاوم R2 (14) لضبط سطوع المصابيح EL1-EL3 ، يتم تثبيته على الجدار الخلفي للإسكان. يستخدم الجهاز مقاومات ثابتة C2-23 ، MLT ، متغير - SPO ، SP4-1. مفتاح الطاقة SA1 - MT1 ، والمفاتيح SA2-SA4 - يمكن الضغط على زر التبديل SPA-101 و SPA-102 و LED AL307BM بواسطة KIPD24A-K

نظرًا لأن الحجم الظاهري لصور المخرجات يعتمد على خصائص بطاقة الفيديو المستخدمة وحجم الشاشة ، فإن المجهر يتطلب المعايرة. وهو يتألف من تسجيل كائن اختبار (حاكم المدرسة الشفافة) ، وأبعادها معروفة (الشكل 6). عن طريق قياس المسافة بين حدود المسطرة على شاشة الشاشة وربطها بالحجم الحقيقي ، يمكنك تحديد مقياس الصورة (التكبير). في هذه الحالة ، 1 ملم من شاشة الشاشة يتوافق مع 20 ميكرون من الكائن المقاس.

باستخدام المجهر ، يمكنك مراقبة مختلف الظواهر وقياس الأشياء. في التين. 7 يظهر صورة من ثقب الليزر من ورقة فئة 500 روبل. متوسط قطر الثقوب هو 100 ميكرون ، مبعثر الثقوب في الشكل مرئيا. في التين. 8 هي صورة لقناع قناع صور ملونة من Hitachi. قطر الثقوب حوالي 200 ميكرون.

كمثال على الكائنات البيولوجية ، يتم اختيار العنكبوت ومخلبه وشاربه ؛ تظهر في التين. 9 والتين. 10 ، على التوالي (قطر الشارب حوالي 40 ميكرون) ، شعر المؤلف (قطر - 80 ميكرون) - في الشكل. 11 ، جداول السمك - في التين. 12. من المثير للاهتمام ملاحظة عمليات إذابة المواد في الماء. على سبيل المثال ، يتم إعطاء عمليات إذابة الملح والسكر. في التين. 13 أ والتين. يظهر الشكل 14 أ جزيئات الملح الجاف وبلورات السكر ، على التوالي ، والشكل. 13.6 والتين. 14.6 - عملية انحلالها في الماء. مناطق زيادة تركيز المواد وتأثير تركيز الضوء في مراكز الذوبان واضحة للعيان.