렌즈가없는 현미경.

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거의 300 년의 개발 역사에서이 현미경은 아마도 인간 활동의 모든 영역에서 널리 사용되는 가장 인기있는 광학 장치 중 하나가되었을 것입니다. 주변 소우주를 자신의 눈으로 알고있는 학생들을 가르치는 데있어 그 역할을 과대 평가하는 것은 특히 어렵습니다.

제안 된 현미경의 특징은 기존 웹 카메라의 "비표준"사용입니다. 작동 원리는 평행 광 빔에 의해 조명 될 때 CCD 매트릭스의 표면에 연구 대상 물체의 투영을 직접 등록하는 것입니다. 결과 이미지가 PC 모니터에 표시됩니다.

기존의 현미경과 비교하여 제안 된 설계에는 렌즈로 구성된 광학 시스템이 없으며 해상도는 CCD 매트릭스의 픽셀 크기에 의해 결정되며 미크론 단위에 도달 할 수 있습니다. 현미경의 모습이 그림에 나와 있습니다. 1과 그림. 2. Mustek 회사 Wcam 300A 모델은 웹 카메라로 사용되었으며 해상도는 640x480 픽셀의 컬러 CCD입니다. CCD 매트릭스가있는 전자 보드 (그림 3)가 케이스에서 제거되고 약간의 미세 조정 후 개구부 뚜껑이있는 내광성 케이스의 중앙에 설치됩니다. 보드의 마무리는 CCD 매트릭스 표면에 추가 보호 유리를 설치하고 보드 표면을 밀봉 할 수있는 가능성을 제공하기 위해 USB 커넥터를 다시 납땜하는 것으로 구성되었습니다.

하우징 커버에는 관통 구멍이 만들어졌으며, 그 중심에는 광원 인 서로 다른 글로우 색상 (빨강, 녹색, 파랑)의 3 개의 LED 블록이 있습니다. LED 블록은 불투명 한 케이스로 닫힙니다. 매트릭스 표면으로부터 LED의 원격 위치는 측정 대상에서 대략 평행 한 광 빔을 형성 할 수있게한다.

CCD는 USB 케이블을 사용하여 PC에 연결됩니다. 소프트웨어-웹 카메라 제공에 포함 된 풀 타임.

이 현미경은 이미지 새로 고침 빈도 15Hz에서 약 10 미크론의 광학 해상도로 50 ... 100 배의 이미지 배율을 제공합니다.

현미경의 디자인은 Fig. 4 (확대하지 않음).

기계적 손상으로부터 보호하기 위해 CCD 매트릭스 (7)의 입구 창을 위해, 크기 1x15x15mm의 석영 보호 유리 (6)가 설치되었다. 실리콘 실런트 8로 표면을 밀봉하여 전자 보드를 액체로부터 보호하고 기계적 손상을 방지합니다. 테스트 대상 5는 보호 유리 표면에 놓입니다. 대략 50 ... 60 mm입니다.

전원 LED (그림 5)는 직렬로 연결된 3 개의 4.5V 셀 중 12 개의 배터리로 전원이 공급됩니다 .SA1 스위치에 의해 전원이 켜지고 HL1 LED (그림 4의 1)는 표시등으로 보호 덮개에 있으며 신호가 있음을 나타냅니다. 공급 전압. 조명 LED (EL1-EL3)가 켜지고 조명 색상은 하우징 (11)의 측벽에 위치한 스위치 (SA2-SA4 (13))에 의해 선택된다.

저항기 R1, R3-R5-전류 제한. 저항기 R2 (14)는 LED EL1-EL3의 밝기를 조정하도록 설계되었으며 하우징의 후면 벽에 설치됩니다. 이 장치는 상수 저항 C2-23, MLT, 가변-SPO, SP4-1을 사용합니다. 전원 스위치 SA1-MT1, 스위치 SA2-SA4-푸시 버튼 SPA-101, SPA-102, LED AL307BM은 KIPD24A-K로 대체 가능

출력 이미지의 겉보기 크기는 사용 된 비디오 카드의 특성과 모니터 크기에 따라 달라 지므로 현미경을 보정해야합니다. 치수가 알려진 테스트 개체 (투명 학교 눈금자)를 등록하는 것으로 구성됩니다 (그림 6). 모니터 화면에서 눈금자의 스트로크 사이의 거리를 측정하고 실제 크기와 상관시켜 이미지 스케일 (확대)을 결정할 수 있습니다. 이 경우 모니터 화면의 1mm는 측정 대상의 20μm에 해당합니다.

현미경을 사용하면 다양한 현상을 관찰하고 물체를 측정 할 수 있습니다. 그림. 도 7은 500 루블 명칭의 지폐의 레이저 천공 이미지를 도시한다. 구멍의 평균 직경은 100 μm이며 구멍 모양의 산란이 보입니다. 그림. 도 8은 히타치 컬러 픽처 마스크 마스크의 이미지이다. 구멍의 직경은 약 200 미크론이다.

생물학적 물체의 예로서 거미, 발 및 콧수염이 선택됩니다. 그들은 그림에 나와 있습니다. 9와 그림. 10 (각각 콧수염의 직경은 약 40 미크론), 저자의 머리카락 (직경-80 미크론)-그림 10. 11, 물고기 비늘-그림. 12. 물에 물질이 용해되는 과정을 관찰하는 것은 흥미 롭습니다. 예를 들어, 소금과 설탕의 용해 과정이 제공됩니다. 그림. 13a와 그림. 도 14a는 건조 염 및 당 결정의 입자를 각각 나타내고, 13.6과 그림. 14.6-물에 용해되는 과정. 물질 농도가 증가하는 영역과 용해 중심에서 빛을 집중시키는 효과가 분명하게 나타납니다.