Jednostavan mikroskop sa sočivima. Kako napraviti elektronski USB mikroskop kod kuće - DIY domaća USB kamera

Mikroskop vam omogućava da vidite veoma male objekte. Sa ovim prijenosnim mikroskopom možete vidjeti sitne stvari sa velikim detaljima. Možete istraživati biljke, insekte, čak i tlo može biti impresivno izbliza!

Prije toga sam već radio na jeftinim projektima, a prije par mjeseci, u sklopu naučnog programa, počeo sam raditi na domaćem mikroskopu kod kuće.

Jedinstvene karakteristike ovog mikroskopa su:

Besplatan dizajn koji možete ponoviti
Ugrađeni pretinac za osvjetljenje - kada osvijetlite mikroskop, mnoge stvari postaju vidljivije
Otvara širok ugao gledanja i lako možete vidjeti uzorak koji se proučava.

Napomena o uvećanju: Mini mikroskop ima dva sočiva, jedno oko 0,6 cm u prečniku (80x uvećanje), a drugo oko 0,24 cm u prečniku (140x povećanje). Uprkos većem uvećanju drugog sočiva, obično radije koristim prvo, jer što je sočivo manje potrebno mu je više svjetla, a fokusiranje postaje teže i to dovodi do većih poteškoća pri ispitivanju uzoraka. Veliko vidno polje većeg objektiva čini ga lakim za upotrebu, a povećanje od 80x je dovoljno da se vide svi detalji nevidljivi golim okom.

Pročitajte članak do kraja i naučit ćete kako napraviti dječji mikroskop vlastitim rukama!

Korak 1: Prikupite materijale

Evo liste materijala potrebnih za sastavljanje džepnog mikroskopa. Pored ove liste, trebat će vam i 3D štampač da napravite kućište (ili kreativnost da napravite svoju kutiju). Sa izuzetkom staklenih perli (sočiva), onda možda sve što vam je potrebno za montažu možete pronaći kod kuće na dohvat ruke.

Kupio sam lopte od McMastera:

1/4" borosilikatna staklena kugla (8996K25)
3/23" borosilikatna staklena kugla (8996K21)
4-40 inča vijak (M3 vijak dužine 25 mm će također raditi) (90283A115)
5mm bijeli LED (kao ovaj)
Baterija CR2032
spajalice (kao što su ove)

Ako vam je budžet mali, onda možete kupiti samo staklenu kuglu - dok ostali dijelovi samo dodaju funkcionalnost, samo je ova kugla zaista potrebna za rad mikroskopa.

Korak 2: Odštampajte tijelo

3D štampa je najpovoljniji način izrade delova za DIY entuzijaste. Telo mikroskopa sam dizajnirao za štampanje na štampaču, ali može biti od drveta ili obične plastike.

Baterija strši i možda ćete biti zabrinuti zbog napetosti u odeljku za baterije. Ne brinite - višak plastike ćete ukloniti kada umetnete bateriju. Ne preporučujem dodavanje nosača jer će ih biti teško ukloniti.

Šta ako nemam 3D štampač?

Ako ćete tijelo izraditi na drugačiji način, onda sam za vas dodao crtež sa glavnim mjerama. Vaše dimenzije ne moraju tačno odgovarati mojima. Bilo koji dio mehanizma koji drži sočivo udaljen je manje od 1 mm od uzorka koji se proučava, a možete ga lagano pomicati gore-dolje da biste fokusirali - radit će.

Fajlovi

Korak 3: Sastavljanje mikroskopa

Kada su svi dijelovi mikroskopa pri ruci, možete početi sa sastavljanjem.

Pritisnite sočiva
Prvo gurnite sočiva u gornji dio kućišta. U veliku rupu se postavlja veliko sočivo, a u izbočeni dio male rupe malo.
Ako je bilo koje sočivo labavo, nanesite superljepilo na rub kućišta da ga učvrstite. Ako, naprotiv, objektiv ne stane u otvor kada ga pritisnete prstima, upotrijebite komad plastike da ga pritisnete na mjesto.

Uvrnite dva dijela tijela zajedno
Spojite gornji i donji dio mikroskopa vijkom dužine približno 25 mm. Ako dijelovi kućišta sjede jako čvrsto, odrežite malo plastike. Veza bi trebala biti sigurna, ali ne previše čvrsta.

Umetnite spajalice
Spajalice će zadržati vaše uzorke na mjestu. Umetnite ih na svoje mjesto kao što je prikazano na fotografijama.

Umetnite bateriju
Uzmite 2032 bateriju i stavite je u odeljak za baterije. Da biste to učinili, morat ćete uložiti malo truda i možete odlomiti nekoliko komada plastike koji su ispunili prazninu. Umetnite bateriju što je dublje moguće.

umetnuti diodu
Pažljivo umetnite nožice diode na obje strane baterije. Dioda će gorjeti samo ako je pravilno spojena. Ako su noge diode predugačke, malo ih odrežite. Ako pozadinsko osvjetljenje nije potrebno, možete umetnuti nožice LED diode na jednu stranu baterije - krug se neće zatvoriti, a punjenje se neće trošiti.

Korak 4: Pripremite uzorak za studiju

Zatim, trebali biste pronaći stvari koje biste željeli proučavati pod mikroskopom. Ne morate previše tražiti - čak i jednostavne stvari mogu izgledati impresivno! Ako ne pronađete ništa, pokušajte početi s pocijepanom ivicom običnog papira. Stavite uzorak ispod sočiva i pričvrstite ga spajalicama.

Evo nekoliko savjeta za pronalaženje dobrih uzoraka za proučavanje:

Što tanje, to bolje. Ako svjetlost ne može prodrijeti u uzorak, biće teže proučavati.
Ako je vaš uzorak još uvijek debeo, razmotrite njegovu ivicu.
Prilikom fokusiranja potražite dio vašeg uzorka koji se lako razlikuje, na primjer, ako proučavate list biljke, fokusirajte se na venu ili neku vrstu mane.
Osigurajte male predmete između dva sloja prozirne folije

Džepni dječiji mikroskop je dizajniran za držanje mikroskopskih stakala na fiksnom mjestu, tako da ne morate praviti staklena stakla (kao što to rade laboratorije). "Sendvič" od prozirne trake je u redu - samo se čuvajte mjehurića zraka koji izgledaju kao nešto zanimljivo.

Još jedan savjet: listovi biljaka se suše i deformiraju, pa ih lijepljenjem na stakalce za mikroskop duže zadržavaju oblik.

Korak 5: Koristite mikroskop

Prikaži još 5 slika

Sada imate mikroskop koji radi i možete istraživati svijet!

Kako koristiti mikroskop

Najlakši način da počnete koristiti mikroskop je jednostavno pogledati kroz veliko sočivo iz daljine u nešto s lijepim uzorkom. Počeo sam gledajući listove bambusa, jer je na njima bilo mnogo različitih izbočina.

Pomjerite ruku gore-dolje da biste se fokusirali. Ako ne uspijete, počnite blizu uzorka i postepeno povlačite mikroskop dok ne budete u fokusu.

Kada shvatite kako se fokusirati i kako stvari izgledaju u fokusu, prinesite to svom oku. Mikroskop bi trebao pokriti veći dio vašeg vidnog polja i ući ćete u mikroskopski svijet!

Šta možete učiniti sa džepnim mikroskopom

Sve izgleda veoma drugačije u različitim razmerama. Kakva je zemlja? Ili pijesak? A prašina? Koja je razlika između svježeg i suvog lista?

Mikroskopija vam omogućava da odgovorite na pitanja o svijetu oko vas kroz posmatranje. Možete čak i okrenuti mikroskop naopako i samo koristiti sočivo. Držite ga ispred monitora računara ili pametnog telefona i videćete pojedinačne piksele i kako se različite kombinacije boja na ekranu sastoje od pojedinačnih crvenih, zelenih i plavih piksela. Pokušajte da držite kameru na mikroskopu i slikajte ono što proučavate.

Predlažemo da kod kuće kreiramo elektronski USB mikroskop srednje rezolucije za povezivanje sa računarom putem USB kabla. Možda već imate potrebne dijelove za završetak ovog projekta, inače ćete ih morati kupiti.

Potrebni dijelovi za sastavljanje domaćeg mikroskopa vlastitim rukama:

Jedna bijela LED dioda.
Žica poprečnog presjeka 0,05 mm2.
Termoskupljajuća cijev ili električna traka.
Pištolj za ljepilo (ili bilo koji drugi odgovarajući ljepilo).

Korak 1: Izmijenite uređaj

Džepni mikroskop ima ugrađenu lampu sa žarnom niti za osvjetljenje, koju napajaju dvije AAA baterije od 1,5 V. Izvadite lampu i baterije iz kućišta i ugradite jednu bijelu LED diodu, protežući žice od nje unutar kućišta do vrha mikroskop.

Koristite termoskupljajuću cijev ili električnu traku za izolaciju kontakata.

Provjerite rad LED-a s baterijom i označite koja žica je anoda, a koja katoda.

Na ploči kamere nalazi se mali, ali prokleto jarko narandžasti LED. Pažljivo ga uklonite i zalemite žice od bijele LED diode na njeno mjesto. LED je pod softverskom kontrolom, USB će osigurati napajanje kamere i LED diode. Uvjerite se da žice nisu pod naponom.

Slobodno koristite vruće ljepilo da zalijepite bijelu LED diodu unutar kućišta. Postavite LED tako da svijetli tamo gdje je sočivo usmjereno.

Korak 2: Uklonite plastično kućište s fotoaparata

Ne možete ukloniti kućište, ali ga je ipak bolje ukloniti.

Ispod sjajnog logotipa na kućištu nalazi se jedan vijak za pričvršćivanje.

Korak 3: Izgradite

Sastavite telo.

Skinite mali gumeni prsten sa okulara i umetnite kameru u okular.

Nanesite malo ljepila oko spoja sočiva kamere i okulara mikroskopa.

Korak 4: Izrada baze

Gotovi USB mikroskop je prilično lagan, pa ga je potrebno fiksirati u okomitom položaju. Zalijepite nekoliko neodimijskih magneta na dno mikroskopa. Zatim napravite drvenu podlogu na koju je zalijepljena mala metalna ploča.

Ideja je da mikroskop magnetiziran na metalnu ploču može slobodno kliziti po njoj kada se pomiče njegovom rukom i ostaje nepomičan ako se ne dodirne.

Korak 5: Mikrofotografije

Gore su neke fotografije snimljene ovim mikroskopom. Možete vidjeti kako mikroskop povećava različite objekte.

Pogledajte kako dio memorijskog jezgra starog CDC-6600 računara izgleda kada je uvećan.

Lijeva fotografija prikazuje samu ploču, dok desna prikazuje krupni plan toroida i žičane mreže koje čine memorijske ćelije.

Pošto kamera ima rezoluciju od 2 megapiksela, ima prilično dobar kvalitet slike. Objektiv ZEISS kamere ima elektromehaničko tijelo i, putem softvera, prilagođava se žižnoj daljini koju smo vi i ja kreirali za njega.

Prije nego što napravite mikroskop vlastitim rukama, trebali biste shvatiti za što se može koristiti, kao i koji će materijali biti potrebni za to. Odmah treba napomenuti da takvu strukturu možete sami izgraditi, a da vam nisu potrebni skupi elementi.

Za šta se uređaj koristi?

U principu, glavna svrha svakog mikroskopa je povećanje objekta za nekoliko desetina ili stotina puta. Predstavljeni uređaji se koriste ne samo u nastavi biologije u školi, već iu medicini, elektronici i drugim oblastima. Na primjer, zahvaljujući digitalnom mikroskopu, moguće je popraviti vrlo mala mikrokola, mobilne i računalne ploče.

Najprikladniji je elektronski aparat, jer je sposoban jako povećati objekt. Treba napomenuti da izgradnja mikroskopa vlastitim rukama nije teška. Samo trebate znati njegov uređaj, kao i prikupiti potrebne materijale.

Od čega se uređaj može napraviti?

Naravno, možete dizajnirati mikroskop vlastitim rukama od nule. Međutim, često oni ljudi koji se razumiju u elektroniku, kompjutersku tehnologiju i optiku naprave uređaj predstavljen na osnovu drugih jedinica: fotoaparata, dvogleda, web kamera.

Prije početka proizvodnje konstrukcije potrebno je točno odrediti njene funkcije, odabrati potrebne elemente. Također je preporučljivo napraviti crtež uređaja na papiru. Naravno, napravljeni su svi potrebni proračuni.

Izrađujemo uređaj od nule: potrebni materijali i alati

Da biste napravili mikroskop vlastitim rukama bez gotovih uređaja, trebat će vam sljedeća oprema:

Staklena cijev. Njegova dužina treba da bude oko 20 cm, a prečnik do 6 mm.

Nekoliko ploča (po mogućnosti bakrenih). Debljina metala ne smije biti velika (oko 1 mm). Što se tiče ukupnih dimenzija ploča, one su 3*6 cm.

Nekoliko malih čaša.

Bušilica malog prečnika.

Plinski plamenik.

Hammer.

Šrafciger.

Matice i vijci.

Ako nemate metal koji bi služio kao osnova za strukturu, onda možete koristiti debeli karton. Međutim, imajte na umu da u ovom slučaju uređaj neće biti izdržljiv i neće trajati dugo vremena.

Izrađujemo uređaj: upute

Prije nego što napravite mikroskop, upoznajte se s redoslijedom rada:

1. Prije svega, od staklene cijevi pomoću plamenika treba napraviti malu kuglicu koja će služiti kao sočivo za uređaj. Imajte na umu da se ovaj element ni u kojem slučaju ne smije dodirivati rukama, jer će na površini ostati tragovi, koji će naknadno izobličiti sliku.

2. U ovoj fazi potrebno je napraviti kućište za sočivo. Da biste to učinili, potrebne su vam metalne ploče. Da bi korištenje takvog uređaja bilo prikladno i sigurno, potrebno je zaokružiti uglove. U "telu" treba izbušiti rupe: 4 montažne i jedan pregled.

3. Sada možete sastaviti cijelu strukturu. Da biste to učinili, između ploča se postavlja "leća", a tijelo je pričvršćeno vijcima. Nadalje, na jednu stranu sočiva, pomoću ljepljive trake, možete zalijepiti staklo na koje će predmet stati.

Ovaj dizajn mikroskopa je ručni i najjednostavniji. Predstavljeni uređaj mogu koristiti odrasli kod kuće i djeca. Za profesionalni rad trebat će vam sofisticiraniji, digitalni aparat. Zatim ćete naučiti kako da ga izgradite.

Kako napraviti elektronski mikroskop: potrebni materijali

Za proizvodnju predstavljenog uređaja obično se koristi web kamera. Prije nego što napravite mikroskop ove vrste, prikupite sav potreban materijal i alate:

Lični računar ili laptop.

Web kamera (po mogućnosti sa ručnim fokusom). Imajte na umu da će nam trebati sočivo, tako da bi ga trebalo lako ukloniti s originalnog uređaja.

Nekoliko velikih i malih uglova, od kojih će se naknadno izgraditi stalak.

Čelična cijev malog promjera i poseban nosač koji se može pomicati i fiksirati na metalnu površinu.

Malo ogledalo ili blic iz mobilnog telefona za dizajniranje pozadinskog osvjetljenja.

Metalna ploča za izradu platforme.

Pričvršćivači, kao i pištolj za vruće ljepilo.

Upute za izradu digitalnog mikroskopa

Digitalni mikroskop uradi sam vrlo je jednostavan, samo trebate slijediti određeni slijed radnji:

1. Prvo morate izgraditi "kostur" strukture. Da biste to učinili, potrebno je spojiti metalnu ploču s uglovima. Svi elementi se mogu spojiti vijcima. Metalna cijev malog promjera može se koristiti kao stativ. Ima određene prednosti. Na primjer, uz pomoć posebnih pričvršćivača, možete zašrafiti još jedan mali komad cijevi na okomiti element, na koji će biti pričvršćena leća. Ako je potrebno, ovaj element možete podići ili spustiti. Osim toga, mala kartonska kutija može se koristiti i za izradu platforme, u koju se ubacuje stativ i puni ljepilom za pločice (ili drugim). Imajte na umu da dizajn mora biti što stabilniji.

2. Zatim možete napraviti dugme za podešavanje fokusa. Za to se koristi najlonski konac (ili elastična traka), pokretni rukav, ušica za pričvršćivanje konca na tronožac. Odnosno, morate napraviti neku vrstu mjenjača, zahvaljujući kojem se povećava preciznost fokusa sočiva.

3. Zatim, elektronski mikroskop uradi sam je jednostavan. Sada biste trebali odvrnuti sočivo s web kamere. Učinite to pažljivo kako ne biste oštetili element. Zatim ga trebate okrenuti i postaviti na mjesto. Za pričvršćivanje koristite vruće ljepilo. Gotova konstrukcija se može pričvrstiti na pokretni dio stativa. Ispod njega treba da organizujete predmetnu tabelu sa osvetljenjem. Za to se koristi konvencionalna LED dioda.

4. Posljednji korak je obrada žice web kamere. Odnosno, trebali biste odrezati njegovu debelu pletenicu. U tom će slučaju postati fleksibilniji i neće ometati kretanje sočiva.

Sada znate kako napraviti mikroskop vlastitim rukama. Sretno!

Na internetu sam naišao na zanimljivu bilješku o tome kako napraviti mikroskop od pametnog telefona. Proces u njemu je vrlo detaljno i pristupačno opisan – autor je zaista dobro upućen u ono o čemu je pisao. Hteo sam čak da pročitam i ostale njegove beleške. Ali kakvo me razočaranje zadesilo kada sam otkrio da je beleška prevedena i posuđena sa nemačkog sajta.

Među kreativnom inteligencijom, posuđivanje ideja nije posebno osuđeno. Zato sam htio ponoviti strano iskustvo i napisati detaljniji materijal. Nije teško ponoviti dizajn stola za pametni telefon. Stol se može napraviti za jedno veče ako se opskrbite svime što vam treba.

Četiri vijka M8 x 100 mm, matice M8 i par „jagnjica“ kupljena su u najbližoj ekonomskoj radnji.

Pretvaranje pametnog telefona u mikroskop je vrlo jednostavno: potrebno je staviti malo sočivo na sočivo kamere. Objektiv se može ukloniti sa starog CD drajva ili sa laserskog pokazivača kupljenog na obližnjem kiosku. Ali kada popravite objektiv na svom pametnom telefonu. tada ćete se suočiti sa jednim problemom: veoma je teško držati pametni telefon ravnomerno na maloj udaljenosti od subjekta zbog male dubine polja. Ovdje morate početi s izradom posebnog stola.

Osnova stola je napravljena od reza ploče debljine 20 mm. U uglovima su izbušene rupe za vijke od 8 mm. Na poslu je dobijen pleksiglas debljine 3 mm - pozajmio sam stalak za pisanje. Od njega sam izrezao poklopac za sto, na kojem će biti

laž pametni telefon. Kao iu bazi, u poklopcu su izbušene rupe za vijke. Stol sa objektima je izrezan iz istog postolja za smještaj predmeta proučavanja.

Popravljamo poklopac. Oslanja se na četiri matice i fiksira se maticama odozgo.

Vijke ubacujemo u rupe na bazi. Njihove glave će biti noge stola.

Vijke pričvršćujemo maticama.

Sada postavljamo tabelu objekata. Sto se oslanja na dva jagnjeta, regulišu i njegovu visinu.

Ispod sočiva u poklopcu je izbušena rupa. Čak dva, jer sam uspio pronaći dva različita sočiva. Rupa se izbuši prečnikom manjim od prečnika sočiva, a zatim se okruglom turpijom izbuši do željene veličine. Mjesto za otvor za sočivo morate odabrati tako što ćete pametni telefon pričvrstiti na poklopac i označiti položaj objektiva kamere flomasterom.

Rupu napravimo konusnom (sužava se prema dolje) - tada se sočivo uklapa u rupu i ne propada. Nema potrebe popravljati sočivo.

Vizuelno, staklo za scrapbooking daje vrlo pristojan porast.

Prošle godine sam od Alije naručila razne staklene kutije za kutije za nakit. Torba od 20 prozirnih kabošona promjera m mm košta oko dolar. Ovaj kabošon je korišten kao sočivo.

Cvijet maka, prašnici. Snimanje na suncu bez stola, ručno. Procjena povećanja je 30…40x.

Prvi predmet proučavanja je novčanica. Popravljamo novčanicu od sto rubalja na predmetnom stolu. Kombiniramo sočivo sa objektivom, uključujemo režim kamere i stavljamo pametni telefon na poklopac. Zatim, uz pomoć jagnjeta, prilagođavamo položaj pozornice objekta, pokušavajući postići maksimalnu oštrinu slike.

Novčanica od sto rubalja. Slika se pokazala prilično jasnom, slika je bila malo zamućena samo na rubovima. Procjena povećanja je 30…40x.

Maslačak pod mikroskopom. Snimanje bez stola, iz ruke. Procjena povećanja - 30,..40x.

LEĆA OD LASERSKOG POKAZALA VLASTITIM RUKAMA

I dalje sam želio poboljšati kvalitetu slika mikrosvijeta. "Možda ako koristite pravi objektiv, slika će biti bolja." Mislio sam. Na putu kući s posla kupio sam laserski pokazivač na kiosku za 150 rubalja.

Mikrootisak na novčanici od 500 rubalja: slika je bila malo mutna duž ivica. Procjena povećanja - 60…80x.

Fini riječni pijesak. Veoma lepa slika!

Rastavio sam uređaj i dobio malo sočivo. Dobro je došao mekani jastučić od pokazivača.

Sočivo sa zaptivkom savršeno se uklapa u mesto kabošona. Ostaje samo kombinirati objektiv kamere s njim. Iznenađujuće, sam pametni telefon fokusira sočivo, s obzirom na još jedan optički element. Za mene je misterija kako to radi.

Eksperimentisanje sa kabošonom. Potpuno sam zaboravio da dobar mikroskop treba da ima standardno osvetljenje. Što je objekat bolje osvetljen, to će slika biti bolja. Ovdje je moćna LED svjetiljka iz kompleta za preživljavanje dobro došla. Promjenom ugla osvjetljenja objekta postigao sam veću oštrinu slike.

Fragmenti komarca koji je htio da me ugrize. Snimanje u reflektiranom svjetlu, procjena povećanja - 60 ... 80x.

Pogovor

Napravite mikroskop na selu - otvorite prozor u mikrosvijet djeci! Možda će ovo iskustvo odrediti njihovu buduću specijalnost.

MIKROSKOP SA TELEFONOM VLASTITIM RUKAMA - VIDEO KOD KUĆE

Modne muške sunčane naočale Kdeam Muške polarizirane klasične sunčane naočale…

541,41 rub.

Besplatni transport

U školskim godinama sam jako volio da posmatram različite predmete pod mikroskopom. Bilo šta - od unutrašnjosti tranzistora do raznih insekata. I tako, nedavno sam odlučio da se ponovo prepustim mikroskopu, podvrgavajući ga manjim izmenama. Evo šta je ispalo iz toga:

Pod mikroskopom - mikrokolo KS573RF2 (ROM sa UV brisanjem). Jednom je na njemu snimljen testni program za Spectrum.

Ako pokušate riješiti problem "glavom u glavu" - stavite kameru na okular mikroskopa, onda od toga neće biti ništa dobro: vrlo je teško pronaći tačku gdje je barem nešto vidljivo, kamera stalno pokušava za podešavanje ekspozicije, vidljivo područje je vrlo malo (u videu iz ovoga je vidljivo sa prvom verzijom okulara). Pa sam odlučio da krenem drugim putem

Malo teorije

Slika koju ljudsko oko vidi u geometrijskoj optici naziva se virtuelna slika, a slika koja se može projicirati na ekran naziva se realnom slikom.
Kamera percipira virtuelnu sliku, pretvara je u stvarnu uz pomoć sočiva i projektuje je na matricu.
Kao što su moji eksperimenti pokazali, u mikroskopu je sve obrnuto: slika ispred okulara je stvarna (jer sam zamenom lista papira video šta je bilo pod mikroskopom), a posle okulara je zamišljena (jer je vidljivo oku).
Stoga, ako se sočivo ukloni iz kamere, a okular iz mikroskopa, slika će se odmah projicirati na matricu web kamere.
Više detalja o geometrijskoj optici -.