През ученическите си години много обичах да разглеждам различни обекти под микроскоп. Всичко - от вътрешности на транзистор до различни насекоми. И така, наскоро реших отново да си поиграя с микроскопа, като го подложих на някои незначителни промени. Ето какво излезе от това:
Под микроскоп - микросхемата KS573RF2 (ROM с UV изтриване). Някога на него беше записана тестова програма за Spectrum.
Ако се опитате да разрешите проблема „челно“ - поставяне на камерата в окуляра на микроскоп, тогава нищо добро няма да излезе от това: много е трудно да се намери точка, където поне нещо се вижда, камерата е постоянно опитвайки се да настроите експозицията, видимата област е много малка (във видеото от това се вижда в първата версия на окуляра). Затова реших да тръгна по различен път
Малко теория
Изображението, което човешкото око вижда в геометричната оптика, се нарича виртуално изображение, а изображението, което може да се проектира върху екран, се нарича реално изображение.Камерата възприема виртуално изображение, преобразува го в реално изображение с помощта на обектив и го проектира върху матрицата.
Както показаха моите експерименти, в микроскопа всичко е обратното: изображението пред окуляра е реално (тъй като замествайки лист хартия видях какво е под микроскопа), а след окуляра е въображаемо (защото се вижда с окото).
Следователно, ако премахнете обектива от камерата и окуляра от микроскопа, изображението веднага ще се проектира върху матрицата на уеб камерата.
Повече подробности за геометрична оптика - .
От теория към практика
Разглобявам камерата:
Свалям обектива: 
Първи тест:
За да направите нещо вечно, трябва да го навиете със синя електрическа лента...
Правя тръба, която ще бъде поставена в микроскопа на мястото на окуляра: 
Тръбата е с малко по-малък диаметър от необходимото, така че единият й край трябваше да бъде „разширен“ малко.
Закрепвам тръбата с горещо лепило към камерата без обектив: 
Вмъквам вместо един от окулярите: 
Готов! 
По-долу има няколко видеоклипа, заснети с този обектив:
Окото на мухата
eInk екран от PocketBook 301+
Retina екран от iPod
Екран на Nokia 6021
CD повърхност
Отдавна е известно, че простите дрънкулки, направени от родител със собствените си ръце за детето му, се оценяват много по-високо от него, отколкото умните закупени подаръци. В същото време авторитетът на по-възрастния в очите на младия се увеличава значително. Тук представяме едно от тези създадени от човека „малки неща“ на вниманието на читателя. Това е заза просто оптично устройство от „породата“ микроскопи. Възможността за увеличаване на последното далеч надхвърля възможностите на най-силната лупа; микроскопът ще позволи на детето да види много интересни неща, изследвайки например насекоми и растения, и ще помогне на възрастен, ако е необходимо, да оцени качество на заточване на режещ инструмент.
Домашен микроскоп от оптика от стар фотоапарат
Домашният микроскоп използва два готови оптични блока- стандартни обективи: от фотоапарат с малък формат (като FED, Zenit) до фотоапарат с осем милиметров филм. Напълно възможно е да се получи филмова оптика, тъй като хиляди аматьорски филмови камери са станали мъртва тежест след масовото разпространение на електронно видео оборудване.
И така, как можете да направите микроскоп от камера?
За нашия микроскоп взехме обектив "Zonnar" (от немски фотоапарат) с фокусно разстояние 10 мм, който беше определен за ролята на окуляра на микроскопа. Обективът Industar-50 от стария FED беше подходящ като домашен обектив. Имате нужда и от удължителен пръстен № 4 с присъединителна резба M39x1 (най-дългия), използван за макро фотография. Ако използвате обектив Zenit, ще ви е необходим пръстен № 3 с резба M42x1. Фото и кино обективите се комбинират в едно оптично цяло с помощта на твърда, светлоустойчива тръба. Удължителният пръстен ще служи като връзка между обектива, тубуса и стойката. За сдвояване на миниатюрен кинообектив със задния край на тръбата е подходяща горната конична част (заедно с гърлото) на подходяща пластмасова бутилка за напитки или парфюм.
Нашите оптичен инструментсглобен е показан на фигурата.Стойката е изработена от тънки дъски или многослоен шперплат с дебелина 6...10 мм. За скобата е подходяща алуминиева лента с ширина до 50 mm и дебелина 1...1,5 mm. Можете да направите скоба от чифт PCB плочи, като ги свържете една към друга и към стойката с алуминиеви ъгли. Препоръчително е да придадете на скобата форма, която осигурява на оптичния модул удобен наклон за „работа“. Тръбата, залепена от картон, се фиксира към тялото на удължителния пръстен с лепило. Дължината на тръбата зависи от размера и формата на гърлото на пластмасовата бутилка (в този случай гърлото трябва да бъде изрязано така, че цилиндричната му част да е с дължина най-малко 20 мм, което ще осигури центровката на оптичните модули, когато докинг). В шията на шията ще прикрепим филмов обектив, например от обикновена „Спортна“ филмова камера (от всякаква модификация).
Фокусиране оптична системана обекта за наблюдение се извършва с дистанционен пръстен на фотообектива. По-добре е да направите тръбата композитна (от отделни секции, които влизат една в друга с леко триене), което ще разшири обхвата на фокусиране. Препоръчително е да покриете вътрешните повърхности на тръбата и гърлото с матова черна боя. Ако оборудвате устройството с маса за поддържане на предметно стъкло и огледало, ще бъде възможно да се изследват обекти в пропускаща светлина.
Поради лудия темп на развитие на радиотехниката и електрониката към миниатюризация, все по-често при ремонт на оборудване трябва да се сблъскваме с SMD радиокомпоненти, които без увеличение понякога е невъзможно дори да се видят, да не говорим за внимателен монтаж и демонтаж .
И така, животът ме принуди да потърся в интернет устройство, като например микроскоп, което да мога да направя сам. Изборът падна върху USB микроскопи, от които има много домашни продукти, но всички те не могат да се използват за запояване, защото... имат много късо фокусно разстояние.
Реших да експериментирам с оптика и да направя USB микроскоп, който да отговаря на изискванията ми.
Ето снимката му:
Дизайнът се оказа доста сложен, така че няма смисъл да се описва подробно всяка производствена стъпка, т.к. това ще направи статията много претрупана. Ще опиша основните компоненти и тяхното производство стъпка по стъпка.
И така, „без да оставяме мислите си да се развихрят“, нека започнем:
1. Взех най-евтината уеб камера на A4Tech, честно казано, просто ми я дадоха заради лошото качество на изображението, което не ме интересуваше, стига да работеше. Разбира се, ако бях взел по-качествена и естествено скъпа уеб камера, микроскопът щеше да се окаже най-добро качествоизображения, но аз, като Самоделкин, действам според правилото - „При липса на прислужница те „обичат“ портиер“, а освен това качеството на изображението на моя USB микроскоп за запояване ме удовлетвори.
Новата оптика я взех от някакъв детски мерник.
За да монтирам оптиката в бронзовата втулка, пробих в нея (втулката) два отвора ø 1,5 мм и нарязах резба М2.
В получените отвори с резба завинтих М2 болтове, в краищата на които залепих перли за лесно развиване и затягане, за да променя позицията на оптиката спрямо пикселната матрица, за да увелича или намаля фокусното разстояние на моето USB микроскоп.
След това помислих за осветлението.
Разбира се, беше възможно да се направи LED подсветка, например от газова запалка с фенерче, което струва стотинка, или от нещо друго с автономно захранване, но реших да не претрупвам дизайна и да използвам мощността на уеб камерата, която се доставя чрез USB кабел от компютъра.
За да захранвам бъдещата подсветка, от USB кабела, който свързва уеб камерата с компютъра, извадих два проводника с мини конектор (мъжки) - „+5v, от червения проводник на USB кабела“ и „-5v, от черната жица."
За да минимизирам дизайна на подсветката, реших да използвам светодиоди, които премахнах от лента с LED подсветка от счупена матрица на лаптоп; за щастие такава лента беше в моето скривалище от дълго време.
След като направите пръстен с помощта на ножица, подходяща бормашина и пила правилния размерот двустранно фолио от фибростъкло и като изрежете пътеки за запояване на светодиоди и охлаждащи SMD резистори с номинална стойност 150 ома от едната страна на пръстена (резистор от 150 ома беше поставен в пролуката в положителния захранващ проводник на всеки LED) запоихме нашата подсветка. За да свържа захранването, запоих мини-конектор (женски) към вътрешната страна на пръстена.
За да свържа подсветката към обектива, използвах (не се използва за закрепване на очила) кръгла гайка с резба, която запоих вътрепръстени за подсветка (затова взех двустранен фибростъкло).
И така, електронно-оптичната част на USB микроскопа е готова.
Сега трябва да помислите за подвижен механизъм за фина настройка на остротата, подвижен статив, основа и работна маса.
Като цяло остава само да измислим и създадем механичната част на нашия домашен продукт.
Отивам…
2. Като движещ се механизъм за фина настройка на остротата реших да взема остарял механизъм за четене на флопи дискове (популярно наричан „флоп устройство“).
За тези, които не са виждали това „чудо на технологията“, изглежда така:
Накратко, след като напълно разглобих този механизъм, взех частта, която отговаряше за движението на четящата глава и след механична модификация (подрязване, рязане и пилене) се получи ето какво:
За преместване на главата във флоп задвижването беше използван микромотор, който разглобих и взех само вала от него, като го прикрепих обратно към движещия механизъм. За да улесня въртенето на вала, поставих ролка от скролера на стара компютърна мишка на края му, който беше вътре в корпуса на двигателя.
Всичко се получи както исках, движението на механизма беше плавно и прецизно (без люфт). Ходът на механизма беше 17 mm, което е идеално за фина настройка на остротата на микроскопа при всяко фокусно разстояние на оптиката.
С помощта на два болта M2 прикрепих електронно-оптичната част на USB микроскопа към подвижния механизъм за фина настройка на остротата.
Създаването на подвижен статив не представляваше особени трудности за мен.
3. Още от времето на СССР имах увеличител UPA-63M, който лежеше в хамбара ми, части от който реших да използвам. За стойката за статив взех тази готова пръчка с монтиране, която беше в комплекта с уголемника. Тази въдица е изработена от алуминиева тръба с външен ø 12 mm и вътрешен ø 9,8 mm. За да го прикрепя към основата, взех болт M10, завинтах го на дълбочина 20 mm (със сила) в пръта и оставих останалата част от резбата, отрязвайки главата на болта.
Монтажът трябваше да бъде леко модифициран, за да се свърже с частите на микроскопа, подготвени в стъпка 2. За да направя това, огънах края на крепежния елемент (на снимката) под прав ъгъл и пробих отвор ø 5,0 mm в огъната част.
Тогава всичко е просто - с помощта на болт M5 с дължина 45 mm през гайки свързваме предварително сглобената част с стойката и я поставяме на стойката, като я закрепваме със заключващ винт.
Сега основата и масата.
4. Дълго време имах парче полупрозрачна светлокафява пластмаса, което лежеше наоколо. Първоначално помислих, че е плексиглас, но при обработката разбрах, че не е. Е, добре, реших да го използвам за основа и маса на моя USB микроскоп.
Въз основа на размерите на предварително получения дизайн и желанието да направя голяма маса за надеждно закрепване на платки при запояване, изрязах правоъгълник с размери 250x160 mm от съществуваща пластмаса, пробих отвор ø 8,5 mm в него и изрязах M10 резба за закрепване на пръта, както и отвори за закрепване на основата на масата.
В долната част на основата залепих крачолите, които изрязах от подметките на стари ботуши със самоделна бормашина.
5. Масата беше обърната на струг (в бившето ми предприятие, аз, разбира се, нямам струг, въпреки че има струг от 5 клас) с размери 160 мм.
Като основа за масата взех стойка, за да изравня мебелите спрямо пода, тя пасна идеално по размер и изглежда представителна, освен това ми беше дадена от познат, който имаше тези фитинги „като глупак“.
Микроскопите ви позволяват да гледате много малки обекти. С този преносим микроскоп можете да видите малки неща с големи детайли. Можете да изследвате растения, насекоми, дори земята може да бъде впечатляваща при по-внимателно разглеждане!
Преди това вече бях работил върху проекти за евтини устройства и преди няколко месеца, като част от научна програма, започнах работа по домашен микроскопвкъщи.
Уникалните характеристики на този микроскоп са:
- Безплатен дизайн, който можете да повторите
- Вградено отделение за осветяване - когато осветите микроскопа, много неща стават по-видими
- Той отваря широк зрителен ъгъл, така че можете лесно да видите пробата, която се изследва.
Бележка относно увеличението: Мини микроскопът има две лещи: едната е с диаметър приблизително 0,6 cm (увеличение 80x), а втората е с диаметър приблизително 0,24 cm (увеличение 140x). Въпреки по-голямото увеличение на втория обектив, обикновено предпочитам да използвам първия, защото колкото по-малък е обективът, толкова повече светлина му трябва, а фокусирането става по-трудно и това води до по-големи трудности при изследване на проби. Голямото зрително поле на по-големия обектив го прави лесен за използване, а 80-кратното увеличение е достатъчно, за да видите всички детайли, невидими с просто око.
Прочетете статията до края и ще научите как да направите детски микроскоп със собствените си ръце!
Стъпка 1: Събиране на материали
Ето списък на материалите, необходими за сглобяването джобен микроскоп. В допълнение към този списък, за да направите кутията, ще ви трябва 3D принтер (или креативност, за да направите кутията сами). Освен стъклените мъниста (лещи), сигурно ще намерите под ръка всичко необходимо за сглобяване у дома.
Купих топките от McMaster:
- 1/4" топка от боросиликатно стъкло (8996K25)
- 3/23" топка от боросиликатно стъкло (8996K21)
- инчов винт 4-40 (M3 винт с дължина 25 mm също ще работи) (90283A115)
- 5 мм бял светодиод (като този)
- батерия CR2032
- Кламери (като тези)
Ако имате ограничен бюджет, можете да закупите само стъкленото зърно - докато другите части просто добавят функционалност, зърното наистина е всичко, от което се нуждаете, за да накарате микроскопа да работи.
Стъпка 2: Отпечатайте тялото
3D принтирането е най-много достъпен начинправене на части за тези, които обичат да правят нещо със собствените си ръце. Проектирах тялото на микроскопа да бъде отпечатано на принтер, но може да бъде направено от дърво или обикновена пластмаса.
Батерията стърчи и може да се притеснявате за известно напрежение в отделението за батерията. Не се притеснявайте - ще премахнете излишната пластмаса, когато поставите батерията. Не препоръчвам да добавяте опори, защото ще бъдат трудни за премахване.
Ами ако нямам 3D принтер?
Ако смятате да направите кутията по различен начин, тогава съм включил чертеж с основни измервания за вас. Не е задължително вашите размери да съвпадат точно с моите. Всяка част от механизма, който държи лещата, е на по-малко от 1 mm разстояние от пробата, която гледате, и можете да я движите леко нагоре и надолу, за да фокусирате - това ще работи.
файлове
Стъпка 3: Сглобяване на микроскопа
След като всички части на микроскопа са под ръка, можете да започнете сглобяването.
Натиснете лещите
Първо натиснете лещите горна часткорпуси. Големият обектив се побира в голяма дупкаи една малка в изпъкналата част на малка дупка.
Ако някоя от лещите не пасва плътно, смажете ръба на корпуса със суперлепило, за да го закрепите. Ако, напротив, обективът не се побира в отвора при натискане с пръсти, използвайте парче пластмаса, за да го натиснете на място.
Завъртете двете части на тялото заедно
Свържете горната и долната част на микроскопа с помощта на болт с дължина приблизително 25 мм. Ако частите на тялото са много стегнати, отрежете малко пластмаса. Връзката трябва да е сигурна, но не прекалено стегната.
Поставете кламери
Климерите ще задържат вашите проби на място. Поставете ги на място, както е показано на снимките.
Поставете батерията
Вземете батерия 2032 и я поставете в отделението за батерии. Това ще изисква малко сила и може да отчупите няколко парчета пластмаса, които запълваха празнината. Поставете батерията възможно най-дълбоко.
Поставете диод
Внимателно поставете диодните крака от двете страни на батерията. Диодът ще свети само когато е свързан по правилния начин. Ако краката на диода са твърде дълги, отрежете ги малко. Ако не се изисква подсветка, можете да поставите LED краката от едната страна на батерията - веригата няма да бъде затворена и зарядът няма да се изразходва.
Стъпка 4: Подгответе проба за изследване
След това трябва да намерите неща, които бихте искали да изследвате под микроскоп. Не е нужно да търсите твърде много - дори простите неща могат да изглеждат впечатляващо! Ако не намерите нищо, опитайте да започнете с откъснатия ръб на обикновена хартия. Поставете пробата под лещата и я закрепете с кламери.
Ето няколко съвета за намиране на добри проби за изследване:
- Колкото по-тънък, толкова по-добре. Ако светлината не може да проникне през пробата, ще бъде по-трудно да се изследва.
- Ако пробата ви все още е дебела, погледнете ръба й
- Когато фокусирате, потърсете лесно различима част от вашия образец, например, ако изучавате лист от растение, фокусирайте се върху вена или някакъв вид дефект.
- Закрепете малки предмети между два слоя прозрачно фолио
Джобният микроскоп за деца е проектиран да монтира микроскопски предметни стъкла на фиксирано място, така че не е нужно да правите стъклени предметни стъкла (както правят в лабораториите). „Сандвич“, направен от прозрачна лента, ще работи добре - просто внимавайте с въздушни мехурчета, които изглеждат като нещо интересно.
Друг съвет: листата на растението изсъхват и се деформират, така че залепването им върху предметно стъкло ще запази формата си по-дълго.
Стъпка 5: Използвайте микроскоп
Покажи още 5 изображения
Сега имате работещ микроскоп и можете да изследвате света!
Как да използвате микроскоп
Повечето по прост начинзапочнете да използвате микроскоп просто ще погледнете голям обективот разстояние върху нещо с добра шарка. Започнах, като гледах бамбуковите листа, тъй като имаха много различни издатини по тях.
За да се фокусирате, движете ръката си нагоре и надолу. Ако не можете, започнете близо до пробата и постепенно се отдалечавайте от микроскопа, докато не го фокусирате.
След като разберете как да фокусирате и как изглеждат нещата на фокус, дръжте го до окото си. Микроскопът трябва да покрива по-голямата част от вашето зрително поле и ще се озовете в микроскопичен свят!
Какво можете да правите с джобен микроскоп
Всичко изглежда съвсем различно в различен мащаб. Каква е земята? Или пясък? Ами прахът? Каква е разликата между пресен лист и сух?
Микроскопията ви позволява да отговаряте на въпроси за света около вас чрез наблюдения. Можете дори да обърнете микроскопа и просто да използвате обектива. Задръжте го пред монитора на вашия компютър или смартфон и ще видите отделни пиксели и как различните цветови комбинации на екрана са съставени от отделни червени, зелени и сини пиксели. Опитайте да държите камера върху микроскоп и да заснемете това, което изучавате.
Попаднах на интересна статия в интернет за това как да направя микроскоп от смартфон. Процесът в него беше описан много подробно и ясно - авторът наистина разбираше за какво пише. Дори исках да прочета останалите му бележки. Но какво разочарование бях, когато открих, че бележката е преведена и заимствана от немски сайт.
Сред творческата интелигенция заимстването на идеи не се осъжда особено. Така че исках да повторя Чужд опити напишете по-подробен материал. Не е трудно да повторите дизайна на маса за смартфон. Масата може да се направи за една вечер, ако се запасите с всичко необходимо.
Четири болта M8 x 100 mm, гайки M8 и чифт крила бяха закупени в най-близкия строителен магазин.
Превръщането на вашия смартфон в микроскоп е много лесно: просто трябва да поставите малка леща върху обектива на камерата. Обективът може да бъде премахнат от старо CD устройство или от лазерна показалка, закупена от местния павилион. Но когато прикрепите обектива към вашия смартфон. тогава ще срещнете един проблем: задържането на нивото на смартфона на малко разстояние от обекта е много трудно поради малката дълбочина на полето. Тук трябва да започнете да правите специална маса.
Основата на масата е изработена от скрап дъски с дебелина 20 мм. В ъглите се пробиват отвори за болтове с диаметър 8 мм. Взех плексиглас с дебелина 3 мм на работа и взех назаем поставка за канцеларски материали. От него изрязах покривало за маса, на което ще има
лъжа смартфон. Точно както в основата, в капака са пробити отвори за болтове. Предметна маса беше изрязана от същата стойка, за да побере обектите на изследване.
Закрепваме капака. Опира се на четири гайки и е закрепен с гайки отгоре.
Поставете болтовете в дупките в основата. Главите им ще бъдат краката на масата.
Фиксираме болтовете с гайки.
Сега инсталираме сцената. Масата се опира на две крила, които също регулират нейната височина.
В капака е пробит отвор за обектива. Дори два, тъй като успях да намеря два различни обектива. Отворът се пробива с диаметър, по-малък от диаметъра на лещата, след което се пробива до желания размер с кръгла пила. Мястото за дупката за обектива трябва да бъде избрано, като поставите смартфона върху капака и маркирате позицията на обектива на камерата с флумастер.
Правим дупката конична (тя се стеснява надолу) - тогава лещата се вписва в дупката и не пада. Не е необходимо да закрепвате обектива с нищо.
Визуално парчето стъкло за скрапбукинг осигурява много прилично увеличение.
Миналата година поръчах различни стъкла за кутии от Али. Чанта от 20 прозрачни кабошона с диаметър mm струваше около долар. Този кабошон е използван като леща.
Мак цвете, тичинки. Снимане на слънце без маса, от ръка. Приблизителното увеличение е 30…40x.
Първият обект на изследване е банкнота. Поправяме банкнотата от сто рубли на масата с предмети. Комбинираме обектива с обектива, включваме режима на камерата и поставяме смартфона върху капака. След това с помощта на колелцата регулираме позицията на сцената, опитвайки се да постигнем максимална острота на изображението.
Банкнота от сто рубли. Картината се оказа доста ясна, изображението беше леко замъглено само по краищата. Приблизителното увеличение е 30…40x.
Глухарче под микроскоп. Снимане без маса, от ръка. Оценка на увеличението - 30,..40x.
Направи си сам ОБЕКТИВ ОТ ЛАЗЕРНА ПОКАЗКА
Все пак исках да подобря качеството на изображенията на микросвета. „Може би, ако използвате истински обектив, изображението ще бъде по-добро.“ - Мислех. Купих го от павилион за вестници на път за вкъщи от работа. лазерна показалказа 150 rub.
Микрошрифт на банкнота от 500 рубли: изображението беше леко замъглено по краищата. Оценка на увеличението - 60...80x.
Фин речен пясък. Получи се много красива снимка!
Разглобих устройството и взех малък обектив. Меката подложка от показалката също беше полезна.
Лещата с уплътнението пасва идеално на мястото на кабошона. Остава само да комбинирате обектива на камерата с него. Изненадващо, самият смартфон фокусира обектива, като взема предвид друг оптичен елемент. Как го прави, за мен остава загадка.
Експериментиране с кабашон. Съвсем забравих, че добрият микроскоп трябва да има стандартна подсветка. Колкото по-добре е осветен обектът, толкова по-добра ще бъде снимката. Тук на помощ дойде мощното LED фенерче от комплекта за оцеляване. Чрез промяна на ъгъла на осветяване на обекта постигнах по-голяма острота на изображението.
Фрагменти от комар, който искаше да ме ухапе. Заснемане в отразена светлина, увеличение - 60...80x.
Послеслов
Направете микроскоп в дачата - отворете прозорец в микросвета за децата! Може би този опит ще определи бъдещата им специалност.
МИКРОСКОП ОТ ВАШИЯ ТЕЛЕФОН СЪС СОБСТВЕНИТЕ СИ РЪЦЕ – ВИДЕО У ДОМА
Модни мъжки Слънчеви очила Kdeam поляризирани мъжки класически слънчеви очила…
541.41 rub.
Безплатна доставка