自制顯微鏡

顯微鏡，大家應(yīng)該都很熟悉吧？借助顯微鏡，我們可以觀察微觀物體，感受微型世界的奇妙。

用于科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的顯微鏡結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要利用專(zhuān)業(yè)設(shè)備和技能來(lái)制造。那么，如何擁有一臺(tái)屬于自己的顯微鏡呢？一起試試用生活中常見(jiàn)的材料制作一臺(tái)簡(jiǎn)易顯微鏡吧。

一、設(shè)計(jì)思路

顯微鏡主要由物鏡、目鏡、平面鏡和載物臺(tái)構(gòu)成。我們可以用凸透鏡、平凸透鏡、PVC水管等材料來(lái)制作簡(jiǎn)易顯微鏡：將焦距很小的凸透鏡作為物鏡，將平凸透鏡作為目鏡，截取部分PVC水管當(dāng)作載物臺(tái)。

物體位于物鏡的一倍焦距和二倍焦距之間時(shí)，成倒立放大的實(shí)像。目鏡對(duì)之前的實(shí)像再次放大，成正立放大的虛像。通過(guò)物鏡和目鏡的兩次放大，我們可觀察到微小的物體。

二、制作材料

凸透鏡（焦距約0.5 cm，來(lái)自激光筆的調(diào)焦鏡頭）、平凸透鏡（焦距約3 cm，來(lái)自手電筒的調(diào)焦鏡頭）、平面鏡、固體膠的外殼、PVC水管、透明塑料片、銅絲，如圖1。

三、制作過(guò)程

1.制作支架。將PVC水管切割成如圖2的形狀，在下方打兩個(gè)小孔，穿入一段銅絲，便于安裝平面鏡。

2.在固體膠的外殼劃一條槽，再在固體膠的出口處打一個(gè)孔，然后在固體膠內(nèi)部活動(dòng)塑料塊上打一個(gè)孔。如圖3。

3.把一段銅絲穿過(guò)固體膠外殼上的槽，插入內(nèi)部塑料塊的孔中。把另一段銅絲插入固體膠出口處的孔中。將銅絲的另一端都彎成環(huán)狀。

4.把平凸透鏡粘在大的銅絲環(huán)上，作為目鏡。把凸透鏡安裝在小的銅絲環(huán)上，作為物鏡。把平面鏡粘在支架的銅絲上，用于反光，增加視野亮度。

5.把固體膠外殼粘在支架上。整體安裝好后如圖4所示。

6.用透明塑料片制作一個(gè)簡(jiǎn)單的載玻片，用于放置待觀察的標(biāo)本。

四、使用方法

如圖5所示，把載玻片置于載物臺(tái)上。通過(guò)旋轉(zhuǎn)物鏡來(lái)調(diào)節(jié)標(biāo)本與物鏡的距離。通過(guò)調(diào)整目鏡調(diào)節(jié)旋鈕來(lái)改變目鏡與物鏡的距離，確保在觀察過(guò)程中能夠獲得清晰的圖像。

五、性能測(cè)試

我們用這臺(tái)簡(jiǎn)易顯微鏡觀察常見(jiàn)的顯微鏡觀察標(biāo)本，如洋蔥表皮細(xì)胞等，看到的洋蔥表皮細(xì)胞圖像如圖6。

我們發(fā)現(xiàn)，受所用材料的限制，簡(jiǎn)易顯微鏡的放大倍數(shù)和圖像分辨率相對(duì)較低，但可以滿(mǎn)足觀察微觀物體的基本需求，提供有效的圖像，為普通愛(ài)好者開(kāi)辟一個(gè)低成本觀察微觀物體的途徑。

未來(lái)，我們將通過(guò)使用更高質(zhì)量的透鏡和更合理的透鏡焦距搭配，提高自制顯微鏡的性能。

顯微鏡的發(fā)展史

16世紀(jì)末期，荷蘭眼鏡商人詹森和他的兒子將幾塊鏡片放進(jìn)一個(gè)圓筒中，制造了第一臺(tái)復(fù)式顯微鏡。

17世紀(jì)，荷蘭生物學(xué)家列文虎克制成了世界上最早的可以放大近300倍的金屬結(jié)構(gòu)的顯微鏡，并發(fā)現(xiàn)了微生物。1861年，光學(xué)家卡爾·蔡司首次設(shè)計(jì)出復(fù)合式顯微鏡。

1932年，德國(guó)科學(xué)家制成了第一臺(tái)電子顯微鏡，把放大倍數(shù)提高了一萬(wàn)倍左右。20世紀(jì)90年代，人們成功研制出放大倍數(shù)為200萬(wàn)倍的電子顯微鏡。

顯微鏡的發(fā)展歷程可以追溯到古代。目前發(fā)現(xiàn)最早的單式顯微鏡是Nimrud透鏡，出土于古亞述帝國(guó)遺址，能將物體放大3倍左右。

隨著科技的發(fā)展，顯微鏡的制作技術(shù)不斷進(jìn)步。高分辨率顯微鏡、熒光顯微鏡和掃描電子顯微鏡等新型顯微鏡相繼問(wèn)世，使得科學(xué)家能夠更深入地研究微觀世界，并取得更大的成績(jī)。