Кремальера для микроскопа своими руками
Обновлено: 03.07.2024
Ни для кого не секрет, что окружающий нас мир имеет тонкие структуры, организацию и строение которых невозможно различить человеческим глазом. Целая вселенная оставалась недосягаемой и непознанной, пока не был изобретен микроскоп.
Это устройство всем нам известно со школы. В нем мы рассматривали бактерий, живые и мертвые клетки, предметы и объекты, которые все мы видим каждый день. Через узкий смотровой объектив они чудесным образом превращались в модели из решеток и мембран, нервных сплетений и кровеносных сосудов. В такие моменты осознаешь, насколько этот мир велик и многогранен.
С недавнего времени микроскопы начали делать цифровыми. Они намного удобней и эффективнее, ведь теперь не надо пристально вглядываться в объектив. Достаточно взглянуть на экран монитора, и перед нами предстает увеличенное цифровое изображение рассматриваемого объекта. Представьте, что такое чудо техники можно сделать своими руками из обычной веб-камеры. Не верите? Предлагаем вам убедится в этом вместе с нами.
Необходимые ресурсы для изготовления микроскопа
- Перфорированные пластина, уголок и кронштейны для крепления деревянных деталей;
- Отрезок профильной трубы 15х15 и 20х20 мм;
- Небольшой фрагмент стекла;
- Веб-камера;
- Светодиодный фонарик;
- Болт М8 с четырьмя гайками;
- Винты, гайки.
- Электродрель или шуруповерт со сверлом на 3-4 мм;
- Плоскогубцы;
- Отвертка крестовая;
- Термоклеевой пистолет.
Собираем микроскоп – пошаговая инструкция
Для штативной основы микроскопа используем перфорированные пластины и уголки из металла. Их используют для соединения деревянных изделий. Они легко скрепляются болтами, а множество отверстий позволяет это сделать на требуемом уровне.
Шаг первый – монтируем основание
Плоскую перфорированную пластину обкладываем с тыльной стороны мягкими мебельными подпятниками. Их просто наклеиваем по углам прямоугольника.
Следующим элементом будет кронштейн или уголок с разносторонними полками. Скрепляем короткую полку кронштейна и пластину-основание болтом с гайкой. Подтягиваем их плоскогубцами для надежности.
Два мелких кронштейна монтируем на край пластины по обеим ее сторонам. К ним прикрепляем еще два уголка подлиннее так, чтобы у нас образовалась небольшая рамка. Это будет основание для смотрового стекла микроскопа. Его можно сделать из небольшого отрезка тонкого стекла.
Шаг второй - делаем штатив
Штатив делаем из отрезка квадратной профильной трубы 15х15 мм. Его высота должна быть около 200-250 мм. Больше нет смысла делать, поскольку превышение отступа от смотрового стекла снижает качество изображения, а меньшее рискует быть засвеченным и некорректным.
Штатив крепим к перфорированному кронштейну, а поверх него насаживаем небольшой отрезок трубы 20х20 таким образом, чтобы он свободно двигался по этой стойке.
Из двух кронштейнов, совмещенных между собой внахлест, делаем открытую рамку. Болты выбираем подлиннее, чтобы их хватило на поджим этой рамки вокруг подвижного отрезка трубы. Насаживаем на них пластину с двумя отверстиями по бокам, и гайками фиксируем ее.
Для настройки отступа рамки от смотрового стекла используем болт М8х100 мм. Нам понадобится две гайки под размер болта, и две большего размера. Берем эпоксидный клей, и в трех местах приклеиваем гайки болта к штативу. Закрученную на конец болта гайку также можно зафиксировать эпоксидкой.
Шаг третий – изготавливаем объектив
На месте тубуса с окуляром в нашем микроскопе будет располагаться обычная вебкамера. Разрешение чем больше-тем лучше, подключение к компьютеру может быть, как проводным (USB 2.0, 3.0), так и через Wi Fi или Bluetooth.
Освобождаем камеру от корпуса, откручивая отверткой материнскую плату с матрицей.
Снимаем защитный колпак, и выкручиваем объектив с линзами и светофильтром. Все что необходимо сделать – это разместить его на том же месте, перевернув на 180 градусов.
Обматываем стык объектива камеры с цилиндрическим корпусом изолентой. При желании его можно дополнительно проклеить термоклеевым пистолетом. На этом этапе измененный объектив уже можно проверить в действии.
Шаг четвертый – окончательная сборка микроскопа
Собираем камеру в обратном порядке, сажая ее корпус на горячий клей к рамке штатива. Объектив при этом должен быть направлен вниз, на смотровое стекло микроскопа. Шлейф из проводки можно поджать нейлоновыми стяжками к стойке штатива.
Невысокий светодиодный фонарик приспосабливаем под осветитель смотрового стекла. Он должен свободно влезать под смотровую панель микроскопа. Подключаем камеру к компьютеру, и через некоторое время изображение появится на экране монитора.
Сборка готова, ее можно проверить на любом объекте, например, рассмотреть кристаллическую решетку грифеля карандаша или пиксельную структуру экрана своего смартфона. Популярным направлением сегодня является применение таких самодельных или недорогих микроскопов для контроля пайки мелких деталей на электронных платах. Он несомненно понравится и вашему ребенку, и возможно пробудит интерес к познанию окружающего нас мира.
Смотрите видео
Вот уже два года, как я наблюдаю за микромиром у себя дома, и год, как снимаю его на фотокамеру. За это время собственными глазами увидел, как выглядят клетки крови, чешуйки, опадающие с крыльев бабочек, как бьётся сердце улитки. Конечно, многое можно было бы узнать из учебников, видеолекций и тематических сайтов. Но при этом не было бы ощущения присутствия, близости к тому, что не видно невооружённым глазом. Что это не просто слова из книжки, а личный опыт. Опыт, который сегодня доступен каждому.
Что купить
Театр начинается с вешалки, а микросъёмка с покупки оборудования, и прежде всего — микроскопа. Одна из основных его характеристик — набор доступных увеличений, которые определяются произведением увеличений окуляра и объектива.
Детёныш улитки. Увеличение 40×
Не всякий биологический образец хорош для просмотра при большом увеличении. Связано это с тем, что чем больше увеличение оптической системы, тем меньше глубина резкости. Следовательно, изображение неровных поверхностей препарата частично будет размыто. Поэтому важно иметь набор объективов и окуляров, позволяющий вести наблюдения с увеличением от 10–20 до 900–1000×. Иногда бывает оправданно добиться увеличения 1500× (окуляр 15 и объектив 100×). Большее увеличение бессмысленно, так как более мелкие детали не позволяет видеть волновая природа света.
Лист клевера. Увеличение 100×. Некоторые клетки содержат тёмно-красный пигмент
Лист земляники. Увеличение 40×
Наблюдение при больших увеличениях требует хорошего освещения в силу небольшой апертуры объективов. Световой пучок от осветителя, преобразованный в оптическом устройстве — конденсоре, освещает препарат. В зависимости от характера освещения существует несколько способов наблюдения, самые распространённые из которых — методы светлого и тёмного поля. В первом, самом простом, знакомом многим ещё со школы, препарат освещают равномерно снизу. При этом через оптически прозрачные детали препарата свет распространяется в объектив, а в непрозрачных он поглощается и рассеивается. На белом фоне получается тёмное изображение, отсюда и название метода. С тёмнопольным конденсором всё иначе. Световой пучок, выходящий из него, имеет форму конуса, лучи в объектив не попадают, а рассеиваются на непрозрачном препарате, в том числе и в направлении объектива. В итоге на тёмном фоне виден светлый объект. Такой метод наблюдения хорош для исследования прозрачных малоконтрастных объектов. Поэтому, если вы планируете расширить набор методов наблюдения, стоит выбирать модели микроскопов, в которых предусмотрена установка дополнительного оборудования: конденсора тёмного поля, тёмнопольной диафрагмы, устройств фазового контраста, поляризаторов и т. п.
Иногда следует обратить внимание на устройство предметного столика и рукояток для управления им. Стоит выбрать и тип осветителя, которым может быть как обычная лампа накаливания, так и светодиод, который ярче и греется меньше. Микроскопы тоже имеют индивидуальные особенности. Каждая дополнительная опция — это добавка в цене, поэтому выбор модели и комплектации остаётся за потребителем.
Сегодня нередко покупают недорогие микроскопы для детей, монокуляры с небольшим набором объективов и скромными параметрами. Они могут послужить хорошей отправной точкой не только для исследования микромира, но и для ознакомления с основными принципами работы микроскопа. После этого ребёнку уже стоит купить более серьёзное устройство.
Как смотреть
Можно купить далеко не дешёвые наборы готовых препаратов, но тогда не таким ярким будет ощущение личного участия в исследовании, да и наскучат они рано или поздно. Поэтому следует позаботиться и об объектах для наблюдения, и о доступных средствах для подготовки препаратов.
Наблюдение в проходящем свете предполагает, что исследуемый объект достаточно тонок. Даже кожура ягоды или фрукта слишком толста, поэтому в микроскопии исследуют срезы. В домашних условиях их делают обычными бритвенными лезвиями. Чтобы не смять кожуру, её помещают между кусочками пробки или заливают парафином. При определённой сноровке можно достигнуть толщины среза в несколько клеточных слоёв, а в идеале следует работать с моноклеточным слоем ткани — несколько слоёв клеток создают нечёткое сумбурное изображение.
Крыло жучка бибиониды. Увеличение 400×
При выезде на природу следует запастись баночками для набора воды из ближайшего водоёма и маленькими пакетиками для листьев, высохших остатков насекомых и т. п.
Что смотреть
Микроскоп приобретён, инструменты закуплены — пора начинать. И начать следует с самого доступного — например, кожуры репчатого лука. Тонкая сама по себе, подкрашенная йодом, она обнаруживает в своём строении чётко различимые клеточные ядра. Этот опыт, хорошо знакомый со школы, и стоит провести первым. Луковую кожуру нужно залить йодом на 10–15 минут, после чего промыть под струёй воды.
Кожица лука. Увеличение 1000×. Окраска йодом. На фотографии видно клеточное ядро
Кожица лука. Увеличение 1000×. Окраска азур-эозином. На фотографии в ядре заметно ядрышко
Кроме того, йод можно использовать для окраски картофеля. Срез необходимо сделать как можно более тонким. Буквально 5–10 минут его пребывания в йоде проявят пласты крахмала, который окрасится в синий цвет.
Картофель. Синие пятна — зёрна крахмала. Увеличение 100×. Окраска йодом
Плёнка на спине таракана. Увеличение 400×
Чешуйки с крыльев моли. Увеличение 400×
Кроме того, с помощью микроскопа можно изучить строение конечностей насекомых и пауков, рассмотреть, например, хитиновые плёнки на спине таракана. И при должном увеличении убедиться, что такие плёнки состоят из плотно прилегающих (возможно, сросшихся) чешуек.
Крыло бабочки боярышницы. Увеличение 100×
Не менее интересный объект для наблюдения — кожура ягод и фруктов. Однако либо её клеточное строение может быть неразличимым, либо её толщина не позволит добиться чёткого изображения. Так или иначе, придётся сделать немало попыток, прежде чем получится хороший препарат: перебрать разные сорта винограда, чтобы найти тот, у которого красящие вещества кожуры имели бы интересную форму, или сделать несколько срезов кожицы сливы, добиваясь моноклеточного слоя. В любом случае вознаграждение за проделанную работу будет достойным.
Кожура сливы. Увеличение 1000×
Ещё более доступны для исследования трава, водоросли, листья. Но, несмотря на повсеместную распространённость, выбрать и приготовить из них хороший препарат бывает непросто. Самое интересное в зелени — это, пожалуй, хлоропласты. Поэтому срез должен быть исключительно тонким.
Хлоропласты в клетках травы. Увеличение 1000×
Приемлемой толщиной нередко обладают зелёные водоросли, встречающиеся в любых открытых водоёмах. Там же можно найти плавучие водоросли и микроскопических водных обитателей — мальков улитки, дафний, амёб, циклопов и туфелек. Маленький детёныш улитки, оптически прозрачный, позволяет разглядеть у себя биение сердца.
Хлоропласты в клетках водоросли. Увеличение 1000×
Сам себе исследователь
После изучения простых и доступных препаратов захочется усложнить технику наблюдения и расширить класс исследуемых объектов. Для этого понадобится и специальная литература, и специализированные средства, свои для каждого типа объектов, но всё-таки обладающие некоторой универсальностью. Например, метод окраски по Граму, когда разные виды бактерий начинают различаться по цвету, можно применить и для других, не бактериальных, клеток. Близок к нему и метод окраски мазков крови по Романовскому. В продаже имеется как уже готовый жидкий краситель, так и порошок, состоящий из его компонентов — азура и эозина. Их можно купить в специализированных магазинах либо заказать в интернете. Если раздобыть краситель не удастся, можно попросить у лаборанта, делающего вам анализ крови в поликлинике, стёклышко с окрашенным её мазком.
Мазок крови. Окраска азур-эозином по Романовскому. Увеличение 1000×. На фотографии: эозинофил на фоне эритроцитов
Продолжая тему исследования крови, следует упомянуть камеру Горяева — устройство для подсчёта количества клеток крови и оценки их размеров. Методы исследования крови и других жидкостей с помощью камеры Горяева описаны в специальной литературе.
Мазок крови. Окраска азур-эозином по Романовскому. Увеличение 1000×. На фотографии: слева — моноцит, справа — лимфоцит
В современном мире, где разнообразные технические средства и устройства находятся в шаговой доступности, каждый сам решает, на что ему потратить деньги. Это может быть дорогостоящий ноутбук или телевизор с запредельным размером диагонали. Находятся и те, кто отводит свой взор от экранов и направляет его далеко в космос, приобретая телескоп. Микроскопия может стать интересным хобби, а для кого-то даже и искусством, средством самовыражения. Глядя в окуляр микроскопа, проникают глубоко внутрь той природы, часть которой мы сами.
Словарик к статье
Блок фиксируют в объектодержателе так, чтобы длинная ось блока располагалась вдоль длинной оси микротома, а поверхность блока горизонтальной. Очень важна правильная установка ножа. Оптимальным углом наклона ножа считается такой, когда плоскость фасетки совпадает с плоскостью среза. На практике угол наклона ножа обычно несколько больше оптимального. Если угол наклона ножа слишком велик, материал будет крошиться, если слишком мал, нож будет 1-2 раза проскальзывать над блоком, а потом срезать толстый срез.
Парафиновые блоки режут прямым ножом, целлоидиновые – плосковогнутым. При резке парафиновых блоков нож устанавливают перпендикулярно оси микротома или слегка под углом. И последнем случае нельзя получить серийных срезов, но зато очень плотные и трудно режущиеся объекты режутся легче. При резке целлоидиновых срезов нож устанавливают под углом.
Когда нож установлен, к нему осторожно подводят блокодержа-тель с блоком и одновременно придвигают нож к блоку. Подачу объектодержателя осуществляют с помощью кремальеры, расположенной в основании объектодержателя, либо рукой, толкая санки объектодержателя вдоль наклонных рельсов. Когда блок и нож сближены, проверяют горизонтальность верхней поверхности блока, которая не должна доходить до лезвия ножа на 0,5-1 мм. После этого устанавливают микрометрическую шкалу на получение толстых срезов (30 мкм) и движением салазок ножа начинают подавать блок вверх до тех пор, пока не начинают получаться первые полные срезы, затем микрометрическую шкалу следует установить на необходимую толщину срезов. Парафиновые срезы диаметром 7-10 мкм. При очень хорошо залитом материале и хорошо наточенном ноже можно получить срезы толщиной 3-5 мкм. Толщина целлоидиновых срезов обычно составляет 12-15 мкм.
Наклеивают парафиновые срезы на чистые обезжиренные предметные стекла, смазанные белком с глицерином. Для приготовления последнего свежий яичный белок взбивают шпателем и фильтруют через смоченный дистиллированной водой бумажный фильтр. К профильтрованному белку добавляют равный объем глицерина, смешивают и кладут для предупреждения загнивания 2-3 кусочка тимола величиной с зернышко пшеницы. В закрытой склянке белок с глицерином хранится длительное время. Маленькую капельку белка с глицерином наносят на предметное стекло и пальцем размазывают тонким слоем по стеклу. Если срезы были помещены в чашку с дистиллированной водой, белок на стекле коагулируют, подержав стекло над спиртовкой белком вверх. Затем расправленный срез при помощи кисточки вылавливают из воды и переносят на стекло. Осторожно наклоняя предметное стекло, дают воде стечь и затем на 12-24 ч стекло переносят в термостат с температурой 37°С.
Целлоидиновые срезы переносят с ножа в низкий бюкс с 70% спиртом и в дальнейшем окрашивают без наклеивания на предметное стекло, помещая срезы с помощью препаровальной иглы с загнутым концом или стеклянным крючком в соответствующие реактивы.
Правила резки парафиновых блоков и некоторые способы устранения возможных недостатков заключаются в следующем. Передвигать салазки ножа нужно равномерно, не нажимая на них. Если материал крошится, то это может зависеть от слишком большого наклона ножа или от слишком тугоплавкого парафина и низкой температуры окружающей среды. Правильный угол наклона можно найти эмпирически, попробовав разные углы наклона. Устранить влияние низкой температуры можно, подышав на блок или пристроив настольную лампу таким образом, чтобы она светила на блок и слегка его согревала.
Если залитый материал отделяется от парафина или выпадает из него, причина может заключаться в недостаточном удалении из материала спирта или в использовании при заливке слегка охлажденного парафина. В любом случае материал нужно поместить обратно в промежуточную среду (ксилол, хлороформ) и затем повторить заливку.
Если срезы разрываются или покрываются бороздками, это означает, что на ноже есть зазубрины. Можно попробовать слегка подвинуть нож, так чтобы на блок приходился другой его участок. Если это не поможет, необходимо точить нож заново.
Закручивание срезов и их прилипание к ножу встречаются при очень мягком парафине и высокой температуре окружающей среды. В этом случае перед резкой можно положить блок в холодильник, а во время резки время от времени класть на него кусочек льда, завернутый в марлю.
Причиной того, что не каждый срез, а лишь каждый второй годен для исследования, может быть неправильный угол наклона ножа. Возможно также, что срезы слишком тонки для данного метода или качества заливки. В этом случае нужно на несколько микрометров увеличить толщину среза.
В сухую погоду срезы электризуются и сильно прилипают к ножу. Это можно предотвратить, подышав на нож перед резанием.
Маркировка стекол обычно следует за резанием блоков. Для этого при наклеивании срезов на блок один конец стекла оставляют свободным. Надпись на стекло можно наносить с помощью алмазного отметчика, но чаще это делается тушью. Так как тушь размазывается или стирается, следует ее наносить на смазанный белком и высушенный конец стекла. Затем этот конец нагревают над спиртовкой. Надпись при этом фиксируется и в дальнейшем не стирается.
Методы исследования
Современная гистология располагает большим арсеналом средств для изучения биологических структур на всех уровнях их организации – клеточном, тканевом, органном. Основными объектами исследования являются гистологические препараты или их фотографии, классическим методом – микроскопирование.
Световая микроскопиянаиболее распространенный способ изучения гистологических структур. Современные биологические микроскопы дают максимальное (до 2500 раз) увеличение (произведение увеличения объектива на увеличение окуляра).
Люминесцентная микроскопияпозволяет наблюдать флуоресценцию (свечение) ряда веществ и структур, возбуждаемую ультрафиолетовыми и сине-фиолетовыми лучами спектра. Флуоресцентная микроскопия является методом прижизненного наблюдения клеток. Она позволяет не только рассмотреть ряд структур в них, но и определить их химический состав.
Электронная микроскопия– это метод изучения субмикроскопических структур клетки. В электронном микроскопе роль линз выполняют электромагниты, фокусирующие пучок электронов на препарат. Объект рассматривают на светящемся экране или фотографируют. Разрешающая способность электронного микроскопа примерно в 100 раз больше, чем светового, что дает возможность исследовать клеточные структуры на молекулярном уровне.
Цитохимические методыпозволяют выяснить химическую природу клеточных структур и характер распределения тех пли иных веществ в клетке. Разработаны методы цитохимического анализа основных соединений, входящих в состав структур клетки (белков, нуклеиновых кислот, углеводов, ферментов).
Задание 1.Изучить устройство светового микроскопа, являющегося постоянным рабочим инструментом при изучении курса гистологии и записать в тетрадь основные его части. Научиться пользоваться микроскопом.
Микроскоп – оптический прибор, предназначенный для изучения прозрачных объектов, невидимых простым глазом. В световых биологических микроскопах различают две основные части: механическую и оптическую (рис. 5А).
Рис.5. Микроскоп для биологических исследований.
Механическая часть:
4 – коробка механизма микроподачи;
5 – револьверное устройство;
6 – предметный столик с зажимами-клеммами;
7 – макрометрический винт (кремальера);
8 – микрометрический винт;
9 – винт конденсора.
Оптическая часть:
10 – окуляр (с различной степенью увеличения ×5, ×7, ×10, ×15);
11 – объективы (рис. 5.Б):
а) малого увеличения (×8)
б) большого увеличения (×40)
в) иммерсионного увеличения (×90)
С оптической частью связано осветительное устройство,которое включает в себя: 12 – конденсор с ирисовой диафрагмой; 13 – зеркало с двумя поверхностями – вогнутой и плоской.
Правила пользования микроскопом:
1. Удобно поставить микроскоп на столе.
2. Револьвер замкнуть на засечку, поставив при этом объектив малого увеличения – 8. Фокусное расстояние должно быть при этом около 1 см от объектива.
3. Установить освещение при малом объективе, повернув вогнутое зеркало к источнику света так, чтобы поле зрения было освещено равномерно и достаточно хорошо.
4. Положить препарат на предметный столик, чтобы покровное стекло гистологического препарата было сверху.
5. Рассмотреть препарат при слабом увеличении. Найти нужный участок для последующего детального изучения и поставить его в центр поля зрения микроскопа. Препарат закрепить зажимами и повернуть револьверное устройство на сильный объектив до щелчка.
7. Рассмотреть препарат при сильном увеличении, периодически вращая микрометрический винт в обе стороны на четверть оборота для того, чтобы лучше просмотреть глубокие слои изучаемого препарата.
8. Изучить препарат, зарисовать и обозначить.
По окончании изучения и зарисовки препарата следует поднять тубус, перевести револьвер на слабое увеличение и только тогда освободить зажимы и снять препарат со столика микроскопа. При малом увеличении конденсор должен быть опущен, а при большом – поднят.
Приготовить окулярную указку для микроскопа. Вынуть окуляр и снять его наружные размеры, т. е. изобразить на плотной бумаге (альбомный лист) в виде круга. Внутренние размеры определить по световой линзе. Затем вырезать кольцо. К его поверхности приклеить волос по радиусу центрального поля. После проверки преподавателем правильности изготовления указки поместить ее между линзами окуляра. Для этого отвернуть (против часовой стрелки.) глазную линзу, вставить указку и завернуть линзу обратно.
Типы микроскопов
Биомед · ЛОМО · Olympus · Nikon
Учебные · Лабораторные · Исследовательские
Таблица 1. Прямые микроскопы
| Модель | Тип | Объективы | Окуляры |
| Биомед: | |||
| Биомед С1и | монокуляр | 10×/40×/100×МИ | 5×/10×/16× |
| БиомедС2 вар.4 | монокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | WF10× |
| Биомед - 1 | би-/тринокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | WF10× /WF16× |
| Биомед - 2 | тринокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | WF10× /WF16× |
| ЛОМО: | |||
| Микмед-1 вар.1.20 | монокуляр | 10×/40×/100×МИ | 10× |
| Микмед-1 вар.2.20 | бинокуляр | 10×/40×/100×МИ | 10× |
| Микмед-1 вар.6 | бинокуляр | 10×/20×/60×/90×МИ | 5×/7× |
| Микмед-1 вар.2 | бинокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | 10×/15× |
| Olympus: | |||
| СХ 21 | бинокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | 10× |
| СХ 31 | бинокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | 10× |
| СХ 41 | би-/тринокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | 10× |
| Nikon: | |||
| YS 100 | бинокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | 10× |
| E 200 F | би-/тринокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | 10× |
| Рис.6. Микроскоп Биомед – 2 | Рис.7. Микроскоп Микмед-1 вар. 2.20 (ЛОМО) |
Простые лабораторные бинокулярные микроскопы предназначены для биологических, биохимических, патологоанатомических, цитологических, гематологических, урологических, дерматологических и общеклинических исследований.
Рис.8. Микроскоп СХ 21 (Olympus) – компактный микроскоп с высоким качеством оптики, предназначен для лабораторий общеклинических исследований, идеален для лабораторий с ограниченным рабочим местом, бинокуляр, скорректированная на бесконечность оптика.
Таблица 2. Люминесцентные микроскопы
| Модель | Тип | Объективы | Окуляры |
| Биомед: | |||
| Биомед 2Л | тринокуляр | 10×/20×/40×/100×МИ | 10×/16× |
| ЛОМО: | |||
| Микмед-2 вар.11 | бинокуляр | 10×/20×/40×БПС/100×МИ | 6,3×/10×/15×/ 15× со шкалой |
| Микмед-2 вар.12 | бинокуляр | 10×/20×/40×БПС/100×МИ | 6,3×/10×/15×/ 15× со шкалой |
| Olympus: | |||
| СХ 31 | бинокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | 10× |
| СХ 41 | би/тринокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | 10× |
| Nikon: | |||
| 200 F | би/тринокуляр | 4×/10×/40×/100×МИ | 10× |
Рис.9. Микроскоп Биомед 2Л
Люминесцентные микроскопы предназначены для иммунологических исследований с применением флюоресцирующих и ферментных меток, а также гистологических и цитологических исследований в клинической лабораторной диагностике.
Таблица 3. Поляризационные микроскопы
| Модель | Тип | Объективы | Окуляры |
| ЛОМО: | |||
| Полам P-211М | бинокуляр | 2,5×/10×/60×/60× | 10× |
| Полам P-213М | тринокуляр | 2,5×/10×/60×/60× | 10× |
| Полам P-312 | тринокуляр | 4,7×/9×/21×/40×/95× | 6,3×/10× |
Поляризационные микроскопы предназначены для исследований непрозрачных объектов в отраженном свете, обыкновенном и поляризованном, а также прозрачных объектов в проходящем свете. Области применения: петрография, минералогия, кристаллография, углепетрография, биология, медицина, химия, криминалистика.
Рис.10. Микроскоп Полам Р – 312 (ЛОМО)
Таблица 4.Инвертированные микроскопы
| Модель | Тип | Объективы | Окуляры |
| ЛОМО: | |||
| Биолам П2-1 | бинокуляр | 2,5×/6,3×/10×/20× | 10×,15× |
| Olympus: | |||
| СКХ 31 | бинокуляр | 4×/10×/20×/40× | 5×,10×,12.5×,15× |
| СКХ 41 | бинокуляр | 4×/10×/20×/40× | 5×,10×,12.5×,15× |
| Nikon: | |||
| TS 100 | би/тринокуляр | 4×/10×/20×/40× | 5×,10×,12.5×,15× |
Инвертированные микроскопы предназначены для исследования клеточных культур, находящихся в специальной лабораторной посуде. Области применения: иммунология, биотехнология, бактериология, фармакология, биология, сельское хозяйство, экология.
Рис.11. Биолам П2-1 (ЛОМО)
Таблица 5.Стереомикроскопы
| Модель | Тип | Рабочее состояние | Увеличение |
| Биомед: | |||
| Биомед МС-1 | бинокуляр | 105 мм | до 80× |
| Лыткарина: | |||
| МБС - 10 | бинокуляр | 95 мм | до 100× |
| Olympus: | |||
| Серия SZ | би-/тринокуляр | до 110 мм | от 3,4 до 330× |
| Серия SZХ | би-/тринокуляр | до 198 мм | до 675× |
| Nikon: | |||
| SM-5 | бинокуляр | 110 мм | от 10× до 60× |
| SMZ-645/660 | би-/тринокуляр | 115 мм | от 4× до 300× |
Стереомикроскопы предназначены для наблюдения прямого объемного изображения предметов в отраженном или проходящем свете при естественном или искусственном освещении. Микроскопы применяются в криминалистике, биологии, медицине, минералогии, археологии, машиностроении, приборостроении и других областях науки и техники. Микроскопы могут комплектоваться осветителями светлого поля, темного поля, косого света, отраженного света и люминесцентным осветителем.
Микроскоп является довольно сложным оптическим прибором, с помощью которого можно производить наблюдения за невидимыми или плохо видимыми невооружённым глазом объектами. Любознательным людям он позволяет проникнуть в тайны “микрокосмоса”. Микроскоп можно попробовать сделать самим. Конструкций самодельных микроскопов довольно много и в этой статье мы рассмотрим одну из них.
Одна из наиболее удачных конструкций была предложена Л. Померанцевым. Для изготовления микроскопа вам нужно приобрести в аптеке или оптическом магазине две одинаковые линзы по +10 диоптрий, желательно диаметром около 20 миллиметров. Одна линза нужна для окуляра микроскопа, другая – для объектива. Но прежде давайте разберёмся в единицах измерения линз.
Что такое диоптрия линзы
Диоптрия – единица оптической силы (рефракции) линзы, обратная фокусному расстоянию. Одна диоптрия соответствует фокусному расстоянию в 1 метр, две диоптрии – 0,5 метра и т.д. Для определения числа диоптрий надо 1 метр разделить на фокусное расстояние данной линзы в метрах. И наоборот, фокусное расстояние можно определить, разделив 1 метр на число диоптрий. Фокусное расстояние линзы +10 диоптрий равно 0.1 метра или 10 сантиметрам. Знак плюс обозначает собирательную линзу, знак минус – рассеивающую.
Как смастерить самодельный микроскоп
Из бумаги склейте трубку длиной десять сантиметров по диаметру линз. Затем разрежьте её пополам, чтобы получились две трубки длиной по пять сантиметров. В них вставьте линзы.
В один конец каждой трубки вклейте картонное или склеенное из узкой полоски бумаги колечко с отверстием диаметром десять миллиметров. На это колечко изнутри положите линзу и прижмите её картонным цилиндриком, смазанным клеем. Внутри трубка и цилиндрик должны быть окрашены чёрной тушью. (Это надо сделать заранее)
Обе трубки вставьте в тубус – третью трубку длиной 20 сантиметров и таким диаметром, чтобы трубки окуляра и объектива входили в него туго, но могли передвигаться. Внутри тубус также должен быть окрашен в чёрный цвет.
На листе фанеры начертите две концентрические окружности: одну радиусом 10 сантиметров, другую радиусом 6 сантиметров. Получившийся круг выпилите, и разрежьте по диаметру на две части. Из этих полукругов сделайте корпус микроскопа С-образной формы. Полукруги соединяют тремя деревянными колодочками, толщиной 3 сантиметра каждая.
Верхняя и нижняя колодочки должны быть длиной по 6 и шириной по 4 сантиметра. Они выступают на 2 сантиметра за внутренний край фанерных полукругов. На верхней колодочке закрепите тубус с трубками и регулировочный винт. Для тубуса в колодочке вырежьте желобок, а для регулировочного винта просверлите сквозное отверстие и выдолбите квадратное углубление.
А – трубка с линзами; Б – тубус; В – корпус микроскопа; Г – соединительные колодочки; Д – регулировочный винт; Е – предметный столик; Ж – диафрагма; З – зеркальце; И – подставка.
Регулировочный винт – это деревянный стерженёк, на который туго насажен цилиндрик, вырезанный из резинки для карандаша или из намотанной изоляционной ленты. Лучше всего для этой цели использовать небольшой отрезок подходящей резиновой трубки.
Сборка винта производится так. Колодочку разрезаем по длине пополам. В отверстие одной половины продеваем стрежень винта, насаживаем на него, резиновый цилиндрик, затем другой конец продеваем в отверстие второй половины колодочки и склеиваем обе половины. Резиновый цилиндрик должен поместиться в квадратном углублении и свободно в нем вращаться. Колодочку с винтом приклеиваем к фанерным полукругам, сделав на концах их вырезы для стрежня винта. На концы стержня насаживаем ручки – половинки катушки от ниток.
Теперь тубус с трубками прикрепите к колодочке с помощью скобы, выгнутой из жести. Предварительно в скобе сделайте вырезы для винта и прибейте её или привинтите шурупами к колодочке.
Резиновый цилиндрик регулировочного винта должен плотно прижиматься к тубусу при вращении винта тубус будет медленно и плавно передвигаться вверх и вниз.
Микроскоп можно сделать и без регулировочного винта. В этом случае тубус достаточно приклеить к верхней колодочке, а наводить прибор на предмет только передвижением трубок с линзами в тубусе.
К нижней колодочке сверху прибейте или приклейте предметный столик – фанерную пластинку с отверстием диаметром около 10 миллиметров посредине. По бокам отверстия прибейте две выгнутые полоски жести – зажимы, которые будут придерживать стёклышко с рассматриваемым препаратом.
Снизу к предметному столику прикрепите диафрагму – деревянный или фанерный кружочек, в котором по окружности просверлите четыре отверстия разных диаметров: например, 10, 7, 5 и 2 миллиметра. Диафрагму закрепите гвоздём так, чтобы её можно было вращать и чтобы её отверстия при этом совпадали с отверстием предметного столика. С помощью диафрагмы изменяют освещение препарата, регулируют толщину пучка света.
Размеры предметного столика могут быть, например, 50х40 миллиметров, размер диафрагмы – 30 миллиметров. Но эти размеры можно или увеличить или уменьшить.
Ниже предметного столика к той же колодочке прикрепите зеркальце размером 50х40 или 40х40 миллиметров. Зеркальце приклеивают к дощечке, по бокам в неё забивают два гвоздика без шляпок (патефонные иголки). Этими гвоздиками дощечка вставляется в отверстие жестяной скобочки, привинченной шурупом к колодочке. Благодаря такому креплению зеркальце можно поворачивать – устанавливать с разным наклоном, направляя пучок света на отверстие предметного столика.
Третьей соединительной колодочкой корпус микроскопа прикрепите к подставке. Её можно вырезать из толстой доски любых размеров. Важно, чтобы микроскоп держался на ней устойчиво, не шатался. Снизу на колодочке вырежьте прямой шип, а в подставке выдолбите гнездо для него. Шип смажьте клеем и вставьте в гнездо.
Регулируют микроскоп, поворачивая зеркальце, передвигая винтом тубус и трубки с линзами в тубусе, увеличивая изображение в 100 раз и более.
3 комментария к “ Как сделать микроскоп в домашних условиях. Конструкция микроскопа из линз ”
Сделаю такой ребенку, а то он мой рабочий микроскоп sititek постоянно берет для своих опытов. Я думаю, на первое время будет вполне достаточно и такой модели.
В статье расскажем как сделать как сделать микроскоп своими руками с увеличением х200, пошаговая инструкция и результатами экспериментов: луковая кожица, кровь, лист.
Здравствуйте! все, вы когда-нибудь мечтали исследовать микроскопический мир? Могу поспорить, что большинство из вас скажет ДА! Но инструменты, которые требуются, очень дорогие. Но есть решение, которое дает достойные результаты, которое будет стоить всего несколько долларов. Микроскопы используют линзы высокой мощности, чтобы сделать изображение с большим увеличением. Просто если у нас есть мощный объектив мы сможем это сделать. В обычных микроскопах изображение сфокусировано прямо на наших глазах. Это требует очень сложной конструкции линзы. Используя смартфон и мощный объектив, мы можем сделать это очень простым способом. Просто нужно держать объектив перед камерой смартфона, прикасаясь друг к другу. Затем через камеру вы можете увидеть сильно увеличенное изображение. Но для того, чтобы постоянно наблюдать за образцом, мы должны создать установку. Итак, давайте приступим!
Подготовка объектива
В этом проекте мы используем линзы высокой мощности, эти линзы очень дороги на рынке. Но мы можем найти их в головке устройства чтения DVD / CD. На самом деле они обладают высокой способностью увеличения для считывания записанных данных в микромасштабе.
Как показано на изображениях, безопасно снимите линзу с ридера. Даже небольшая царапина испортит его.
Материалы и инструменты
В этом проекте мы собираемся использовать объектив высокой мощности, который можно найти в DVD/CD-ридере с камерой смартфона, чтобы получить сильно увеличенное изображение. В списке материалов я упомянул медную доску, она понадобится для подставки под смартфон. Можно использовать любой материал.
Материалы:
1. 1/2 дюйма ПВХ трубы (около 20 см)
2. Стеклянный лист — около 25 см х 16 см
3. 2 мм диаметром 1 ‘1/2 дюйма длиной гайки и болта
4. Медная доска или Акрил
5. Объектив от DVD/CD-ридера
6. Акриловый клей
Инструменты:
1. Ножовочная пила
3. Горячий клеевой пистолет
Платформа для телефона
Чтобы получить четкое представление об образце, нам нужно, чтобы вся установка была устойчивой. Для этого мы используем медный лист, чтобы он соответствовал смартфону. Размеры листа будут всего на 2 мм больше, чем у смартфона по длине и ширине
Теперь у нас есть платформа, которая подходит для нашего смартфона. Следующий шаг — сделать отверстия для объектива и четыре винта. Перед этим я должен кое-что рассказать о дизайне. Для держателя телефона требуется механизм, позволяющий идеально сфокусировать установку на наблюдаемом образце. Для этого я буду использовать четыре винта, которые позволят изменить расстояние между линзой и образцом. Эти винты будут размещены в четырех углах платы держателя. При сверлении отверстия для камеры уделите время и отметьте точку, где находится камера.
После сверления отверстий самое время поместить четыре гайки болтов в углы. С помощью сильного клея поместите их идеально выровненными. Следите за тем, чтобы клей не пролился на резьбу винтов.
После установки четырех гаек самое время разместить линзу. Перед установкой линзы очистите неровные края просверленного отверстия. Затем поместите линзу на просверленное отверстие. 2 мм отверстие идеально облегают линзу и она не падает. Затем приклейте линзу небольшим количеством клея. Это очень сложная часть. Будьте осторожны, любое крошечное смещение может привести к ложному результату. Подставка для телефона готова!
Создание подиума для микроскопа
До этого момента мы завершили держатель. Итак, теперь нам нужна подиум для образца. Я выбрал стеклянную пластину для этой цели. Это позволяет помещать образец непосредственно на подиум. В то время как смартфон может свободно перемещаться и наблюдать любую часть образца. Это может немного запутать вас, но это будет ясно на изображениях.
Для того, чтобы видеть через этот микроскоп, нам нужно освещение. Чтобы освободить место для освещения, я поднял сцену с помощью четырех труб из ПВХ, нарезанных на одинаковую длину около 5 см. Затем мы устанавливаем метод освещения под стеклянной сценой. В моем случае Я использую фонарик телефона. Это легко и идеально подходит для этого проекта. Я испробовал много источников света, но смартфон-фонарик дал лучшие результаты.
Проверяем наш самодельный микроскоп
Теперь у нас есть готовый микроскоп. Посмотрим, как с этим работать. Прежде всего мы должны сбалансировать платформу телефона. Для этого, повернув четыре винта, вы можете изменить высоту держателя телефона. Держите высоту примерно на 2-3 мм. Хорошо, теперь вы должны поместить камеру вашего телефона идеально выровненной с объективом на платформе телефона. Это можно сделать, включив приложение камеры и выровняв его до получения идеального изображения.
После этого нам нужен образец для наблюдения. Как вы можете видеть на изображении, я поместил 2 луковичные ткани. Поскольку у нас достаточно места, можно разместить более одного образца. Затем включите вспышку. Теперь вы можете сдвинуть платформу телефона на стекло, пока изображение с камеры не покажет сфокусированное изображение ткани. Фокусировка может быть выполнена с помощью двух винтов, которые наиболее близко расположены к камере.
Результаты экспериментов под самодельным микроскопом
Вы не поверите результатам этого микроскопа. Трудно поверить, что возможно получить такие результаты с помощью этого простого микроскопа DIY. Примерно увеличение составляет около 200x. Ниже будут результаты под данным самодельным микроскопом.
Луковая кожица под микроскопом
клеточные стенки и ядрышки хорошо видны.
Верхний слой эпидермиса листа под микроскопом
Клетка крови под микроскопом своими руками
Клетки крови кажутся красными, когда они слипаются. В распределенном виде они могут быть видны как маленькие пузырьки или рыбья икра.
Войти
2 Микроскоп Левенгука (как сделать)
Как сделать простой микроскоп Левенгука
Сначала научимся делать маленькие линзы – стеклянные шарики диаметром 1,5 – 3 мм. Возьмите стеклянную трубку длиной не менее 15 – 20 см и диаметром 4 – 6 мм. Прогрейте ее посередине на огне до размягчения стекла, не забывая все время поворачивать вокруг оси. Почувствовав, что трубка стала пластичной посередине, резко разведите два ее конца в стороны. В итоге вы получите две трубки с тонкими длинными кончиками на одном из концов.
Прогрейте кончик над пламенем спиртовки или газовой горелки, чтобы силы поверхностного натяжения образовали на его конце стеклянный шарик.
Дайте ему остыть, а потом аккуратно отломите. Для этого заверните кончик с шариком в несколько слоев бумаги и надавите на него. Шарик старайтесь в руки не брать, иначе на нем останутся отпечатки пальцев, которые вы прекрасно увидите в микроскоп.
Теперь изготовим корпус микроскопа. Для этого нам понадобятся две одинаковые прямоугольные медные пластинки размером 3 Х 6 см. Толщина пластинки 0,5 – 1 мм. Края и углы пластин закруглите. (С успехом можно заменить медные пластины картоном, но такой микроскоп будет менее долговечен). Положив одну пластинку на другую, просверлите в них 5 отверстий: одно — смотровое и 4 — крепежных.
Смотровое отверстие должно быть диаметром 1 – 1,5 мм и располагаться на 2 см от верхнего края пластин по центру. Сделайте только на одной пластине, где находится смотровое отверстие, углубление на 1 – 1,5 мм с помощью закругленного керна или стального шарика. Диаметр углубления 3 – 4 мм. Чтобы сделать углубление, положите пластину на ровную деревянную дощечку, поставьте на смотровое отверстие керн и легко ударьте молотком.
Стеклянный шарик поместите с помощью пинцета в углубление. Накройте сверху второй пластиной и стяните их вместе с помощью винтов и гаек. (Мы специально сделали разборную конструкцию, чтобы поэкспериментировать с шариками разного диаметра). Головки винтов должны быть со стороны выступа смотрового отверстия, потому что при просмотре микроскоп касается кожи лица.
Теперь с помощью клейкой ленты (скоча) прикрепите по контуру к медной пластине напротив смотрового отверстия покрывное стеклышко от школьного микроскопа. (Если у вас его нет, подойдет прозрачная пластмассовая пластинка, вырезанная из пластиковой бутылки).
Положите напротив смотрового отверстия объект, который вы хотите рассмотреть в микроскоп, и накройте вторым покрывным стеклышком. Но фото вы видите, что объектом наблюдения является простая нитка.
Микроскоп нужно поднести к самому глазу и смотреть через него на какой-либо источник света. Это может быть окно в яркий солнечный день или настольная лампа. После этого вам откроется удивительный микромир. Нитка, например, будет выглядеть огромным канатом, из которого торчат оборванные тросы. Ножка обыкновенной мухи скорей напомнит ногу слона, сильно покрытую щетиной.
Не менее интересно рассматривать разные жидкости. Если рассматривать сильно разбавленную в воде акварельную краску, можно увидеть знаменитое броуновское движение частичек краски в воде. Молоко предстанет перед вами в виде огромных плавающих островов капелек жира. Вода из соседней лужи скрывает в себе невидимый мир микроорганизмов, которые даже не подозревают о том, что вы за ними пристально наблюдаете.
Кровь лягушки при рассмотрении в микроскоп выглядит совершенно ошеломляюще.
Читайте также: