Abb. 1. Kindermikroskop "Naturalist" (mangels eines besseren - ein Foto von der Handelsplattform)
Seitdem sind mehr als dreißig Jahre vergangen, aber ich habe mein Kindheitshobby nicht vergessen. Und dann, eines Tages, entschied ich mich unter dem Einfluss eines Anfalls von Nostalgie, mir das gleiche Spielzeug zu kaufen, nur ein bisschen moderner. Der erste Blick auf den entsprechenden Abschnitt der Internetseite zeigte jedoch, dass ich etwas in diesem Leben nicht verstehe. Die Fülle verschiedener Geräte, die mit dem gleichen Wort "Mikroskop" beschrieben wurden, blendete einfach die Augen. Und jetzt musste ich statt ein paar schnellen Mausklicks fest sitzen und zumindest die Grundlagen der modernen Mikroskopie verstehen. Die Ergebnisse sind unten.
Warnung: Diese Rezension ist nicht als vollständige Beschreibung gedacht und richtet sich an Amateur-Enthusiasten, die sich für ein Thema für sich selbst oder für Kinder interessieren. Der Artikel enthält keine Theorie in Bezug auf Optik, er ist in anderen Materialien reichlich vorhanden.
Arten von Mikroskopen
Es gibt einige verschiedene Aufgaben, bei denen es notwendig ist, die kleinsten Details von Objekten im Detail zu untersuchen - von Edelsteinen und Münzen bis zu den Innenseiten einer lebenden Zelle. Die verwendeten Methoden hängen stark davon ab, was und wie wir sehen müssen. Lassen wir die kleinsten Objekte wie Viren oder die molekulare Struktur einer Substanz hinter den Kulissen und konzentrieren uns auf größere Objekte, deren Größe von Bakterien bis darüber reicht. Optische Geräte, die für solche Aufgaben verwendet werden, werden in zwei große Klassen unterteilt: biologische (zusammengesetzte) und Stereomikroskope.
Wir werden nicht im Detail auf Stereomikroskope eingehen. Ich werde nur bemerken, dass diese Geräteklasse entgegen den unbewussten Erwartungen des Namens nicht zum Erstellen von Stereobildern gedacht ist. Stereomikroskope werden verwendet, um relativ große undurchsichtige Objekte in reflektiertem Licht zu untersuchen: Mikrokreise, Steine, Insekten usw. Sie unterscheiden sich in der relativ geringen optischen Vergrößerung (40-60-80x, obwohl die fortschrittlichsten sogar 200x haben können) und sind häufig mit eingebauten Monitoren oder digitalen Schnittstellen ausgestattet. Die Lichtquelle befindet sich über der Probe. Größen - von Handheld-Geräten bis hin zu soliden stationären Installationen.
Einige Stereomikroskope für industrielle Zwecke haben sogar kein optisches Okular und sind ausschließlich für die Verbindung mit einem Computer / Smartphone über USB / WiFi („digitale Mikroskope“) vorgesehen. Diese Mikroskope sind relativ billig. Wenn Sie sich eine Kakerlake, einen Diamanten oder das Löten von Elementen auf einer Platine genauer ansehen möchten, ist dieser Gerätetyp genau das Richtige für Sie. Denken Sie daran, dass Supervergrößerungen wie 1600x, die häufig in den Beschreibungen selbst der billigsten Geräte zu finden sind, digitale Vergrößerungen sind und nicht einmal an echte optische Vergrößerungen heranreichen. Wie ist es? Und wer weiß, Hersteller lassen sich nicht auf solche Details ein.
Zahl: 2. Aomekie-Stereomikroskop mit 20- / 40-facher Vergrößerung (Herstellerfoto)
Biologische Mikroskope
Die Hauptklasse von Geräten, auf die wir uns konzentrieren werden, ist das sogenannte biologische Mikroskop in der englischen Terminologie "Verbindung" (Verbindung, aus Verbindung). Es dient zur Betrachtung dünner transparenter Proben (Gewebeschnitte, Bakterien, Mikroorganismen usw.) im Durchlicht. Die Probe wird auf einem Objektträger vorbereitet, der auf die Arbeitsplattform passt. Die Lichtquelle befindet sich unterhalb der Probe.
Es versteht sich, dass es schwierig ist, dieselbe Kakerlake unter ein biologisches Mikroskop zu schieben: Für eine leistungsstarke Optik, bei der der Abstand zwischen der Linse und dem Arzneimittel buchstäblich einen Zehntel Millimeter beträgt, muss das Arzneimittel sehr dünn, flach und transparent sein, speziell hergestellt und möglicherweise gefärbt. Dies ist normalerweise ein Tropfen oder ein dünner Film, der zwischen einem Objektträger und einem Deckglas platziert wird. Eine Kakerlake passt unter eine Linse mit geringer Leistung (ihre Brennweite liegt zwischen einigen Millimetern und mehreren Zentimetern). Sie sollten jedoch auf eine gute externe Lichtquelle achten und sich nicht auf eine hohe Schärfentiefe verlassen: Zu jedem Zeitpunkt können Sie nur eine bestimmte Bildschicht deutlich sehen.
Ein typisches biologisches Mikroskop besteht aus drei Teilen: einer mechanischen Plattform (Basis, Bühne, Ziel- und Fokussiervorrichtung), Beleuchtung und einem optischen System.
Zahl: 3. Celestron-Mikroskop (Foto des Herstellers)
Mechanische Plattform
Das mechanische Teil besteht aus einer Basis, auf der alle anderen Komponenten montiert sind, und einem Tisch, auf den die Probe passt. Ein sehr wichtiger Teil der Mechanik ist das System, das für die dreidimensionale Bewegung des Tisches verantwortlich ist. Auf diese Weise wird die Probe in den Mittelpunkt eines festen Objektivs gebracht. Es gibt Modelle, bei denen sich das Objektiv bewegt, aber dies ist eine seltene Exotik. Bei Einsteigergeräten ist die Mechanik am primitivsten. Die Höheneinstellung (Fokussierung) ist nur grob und bewegt die Probe in der Ebene - mit Ihren Fingern.
Bei komplexeren Modellen erscheint neben der Grobfokussierung eine feine sowie eine Klammer, die den Schlitten in der horizontalen Ebene bewegt (seine bewegliche Seite hat eine charakteristische Halbmondform, die auf Gerätebildern deutlich zu sehen ist). Bei den einfachsten Mikroskopen wird die vertikale Bewegung durch verschiedene Schrauben / Griffe reguliert, bei fortgeschritteneren Mikroskopen sind sie auf derselben Achse ausgerichtet. Bei Mikroskopen ohne Feinfokussierung besteht die reale Gefahr, dass sowohl der Objektträger als auch die Objektivlinse durch unangenehme Handbewegungen gequetscht werden.
Gehäusematerial - Kunststoff oder Metall. Kunststoff ist leichter, aber auch zerbrechlicher. Es wird normalerweise in mobilen Modellen für Kinder oder Feldlabors verwendet, in denen es wichtig ist, das Gewicht zu minimieren. Für stationäre Mikroskope wird Metall verwendet: Es ist nicht nur stärker, sondern auch weniger anfällig für Vibrationen, die bei hohen Vergrößerungen kritisch werden. Das Gewicht eines Metallmikroskops beträgt 3-4 Kilogramm.
In der Vergangenheit bestand die Basis des Mikroskops aus einer festen Basis und einem beweglichen Arm, mit dem das Mikroskop relativ zur Vertikalen neu ausgerichtet werden konnte. Dies war nicht nur für den Komfort der Arbeit notwendig, sondern auch für eine qualitativ hochwertige Hintergrundbeleuchtung. Moderne Mikroskope haben jedoch eine monolithische Basis mit einem festen Neigungswinkel der Augenschläuche, was nicht immer zweckmäßig ist. Denken Sie daran, dass der Komfort Ihres Nackens während der Arbeit direkt von diesem Winkel abhängt. Wählen Sie daher das Gerät mit einem Winkel, der zu Ihnen passt.
Zahl: 4. AmScope M500 mit der einfachsten Bühne ohne Bewegung im Flugzeug (Foto des Herstellers)
Elektrische Bauteile
Es reicht nicht aus, die Probe in den Brennpunkt zu bringen, sie muss auch korrekt beleuchtet sein. Eine schlechte Hintergrundbeleuchtung führt zu einem zu dunklen oder überbelichteten, nicht lesbaren Bild sowie zu einer ungleichmäßigen Feldbeleuchtung.
In der Vergangenheit wurde ein konkaver Spiegel zur Beleuchtung verwendet, der sich unter einem Loch im Tisch befand. Mit seiner Hilfe ist es jedoch schwierig, eine gleichmäßige Beleuchtung des Sichtfeldes von hoher Qualität zu erreichen, was bei hohen Vergrößerungen kritisch ist. Es legt auch sehr ernsthafte Einschränkungen für die Platzierung des Mikroskops in Bezug auf die Lichtquelle sowie auf die Quelle selbst fest. Ein solcher Spiegel bleibt heute nur in den primitivsten Geräten, normalerweise in Feld- oder Kindermikroskopen, wie in dem am Anfang des Artikels gezeigten "Naturforscher". Manchmal kann es jedoch als zusätzliche Option geliefert werden, wobei die Hauptlichtquelle ersetzt wird.
Heutzutage werden verschiedene Arten von Lampen, die in den Sockel eingebaut sind, zur Beleuchtung verwendet. Bis vor relativ kurzer Zeit wurden Halogen- oder Glühlampen verwendet, die jedoch ihre eigenen Probleme hatten. Zuallererst aufgrund der Tatsache, dass das Licht von einem dünnen Faden erzeugt und auf ein rundes Feld projiziert wurde, was wiederum Probleme mit der Gleichmäßigkeit verursacht. Unter modernen Bedingungen verwendet die Industrie jedoch häufig LED-Lichtquellen, wodurch das Problem behoben wurde.
Die Hintergrundbeleuchtung wird entweder über Batterien (solche Mikroskope sind besonders gut für Kinder geeignet, da sie überall mitgenommen werden können) oder über ein Kabel aus der Steckdose gespeist. Wenn Sie ein kabelgebundenes Gerät im Ausland bestellen, denken Sie an die Steckeradapter.
Die Beleuchtung wird sowohl durch die Intensität der Lampe als auch durch den Lichtkondensator unter dem Arbeitstisch gesteuert, der eine Blende und eine Linse zum Fokussieren des Lichts auf die Probe aufweist. In preiswerten Modellen, dem gebräuchlichsten Abbe-Kondensator oder seinen Modifikationen, ist dieser Name häufig in der Beschreibung des Mikroskops zu sehen. Für Amateuraktivitäten wird normalerweise eine Beleuchtung vom Typ "Hellfeld" verwendet (in dem Sinne, dass transparente Objekte vor einem hellweißen Hintergrund betrachtet werden), obwohl es andere Typen gibt: "Dunkelfeld", das ein invertiertes Bild ergibt, fluoreszierende Beleuchtung usw. Der Kondensator kann austauschbar sein, so dass verschiedene Beleuchtungsarten im selben Mikroskop erzielt werden können.
Es gibt auch Modelle mit zusätzlicher oberer Beleuchtung, wie im Bild unten (eine Art Hybrid aus einem biologischen und einem Stereomikroskop), aber normalerweise sind dies viele Amateurgeräte und geringe Vergrößerungen: Leistungsstarke Linsen, die praktisch in das Deckglas stecken, blockieren einfach das obere Licht. In der Praxis sieht bereits eine vierzigfache Linse selbst bei guter Außenbeleuchtung fast nichts, und hundertfach zeigt völlige Dunkelheit.
Achten Sie übrigens darauf: Das Mikroskop auf dem Bild hat keinen vollwertigen Kondensator, sondern nur eine Lichtquelle und eine Blende. Auf dem Tisch befinden sich nur die primitivsten Klammerklammern für einen Glasobjektträger, die die Probe in der Ebene bewegen - mit Ihren Fingern.
Zahl: 5. Amateurmikroskop Swift SW150 des Eingangspegels mit zusätzlicher oberer Beleuchtung (Herstellerfoto)
Optisches System - Linsen
Das optische System besteht aus Objektiven (direkt auf die Probe schauen) und Okularen (Okular).
Objekte, die das Beispiel direkt betrachten, werden zum schnellen Wechseln auf eine Drehscheibe montiert. Gegenwärtig haben sie vier typische Vergrößerungsbereiche: 4-5x (eine Abtastlinse, normalerweise für grobes Zielen), 10-15x (Linsen mit geringer Leistung), 40-60x (hohe Leistung) und 90-100x und höher (Superleistung). Objektive mit einer Vergrößerung von mehr als dem 100-fachen sind selten und sicherlich nicht in Amateurmikroskopen.
Die ersten drei Typen ("trocken") sind normalerweise Standard für alle Modelle, auch für Kinder. Der letztere Objektivtyp ist in fortgeschritteneren Modellen zu finden. Um ein qualitativ hochwertiges Bild zu erhalten, ist eine spezielle Anwendungstechnik erforderlich - das Eintauchen. Die Quintessenz ist, dass die Brechungsindizes von Luft und Glas für verschiedene Wellenlängen unterschiedlich sind (dies ist die Grundlage für die Zerlegung von Weiß in ein Spektrum). Befindet sich Luft zwischen der Probe und der Linse, tritt bei 100-facher Vergrößerung eine starke chromatische Aberration auf, die die Schärfe so weit verringert, dass sie vollständig unleserlich ist.
Daher wird für starke (neunzigfache und höhere) Linsen üblicherweise die Technik des Eintauchens (Eintauchens) der vorderen Linse des Objektivs in ein spezielles Öl mit dem gleichen Brechungsindex wie Glas verwendet. Ein Tropfen Öl wird auf das Deckglas aufgetragen, in das das Objektiv direkt abgesenkt wird. Nach der Untersuchung wird das Öl von der Linse abgewaschen. Diese Linsen sind normalerweise mit dem Wort Öl gekennzeichnet. Sie können trocken verwendet werden, aber es ist in diesem Fall unmöglich, eine hohe Schärfe zu erreichen. Das Öl ist im Starter-Kit eines Mikroskops mit solchen Objektiven enthalten und kann auch separat erworben werden (Zedernnussöl ist ideal aus natürlichen Ölen). Das Eintauchen in Öl sollte nicht mit weniger leistungsstarken Linsen verwendet werden, für die dies nicht ausdrücklich erwähnt wird.
Interessanterweise wurden Mitte des letzten Jahrhunderts sogar 50x-Objektive eingetaucht, aber seitdem hat die Technik bedeutende Fortschritte gemacht. Historisch gesehen war die erste Immersionsflüssigkeit gewöhnliches Wasser (die Technik wurde zu Beginn des 19. Jahrhunderts erfunden), ein geeignetes Öl wurde erstmals gegen Ende desselben Jahrhunderts aufgenommen.
100-fache Objektive können auch direkt am Deckglas der Präparation anliegen. Der Schutz der Frontlinse erfolgt normalerweise mit einem speziellen Federrahmen (das Wort Feder in der Linsenbeschreibung). Mehrmals in den Beschreibungen stieß ich auch auf das Wort Feder anstelle von Frühling, obwohl ich keine Definition finden konnte. Für die Amateurforschung sind solche Objektive sowohl hinsichtlich eines zusätzlichen erheblichen Preises als auch hinsichtlich des aufgewendeten Aufwands überflüssig. Sie stellen zu Hause keinen großen Mehrwert dar.
Zahl: 6. Ein Satz achromatischer Linsen von OMAX mit typischen Stärken von 4x, 10x, 40x und 100x (Herstellerfoto). Der Federrahmen ist auf dem 100x-Objektiv deutlich sichtbar
Optisches System - Okulare
Ersatzokulare werden in die Röhrchen oben am Mikroskop eingeführt und haben eine eigene feste Vergrößerung, z. B. 10x, 16x, 25x. Je höher die Vergrößerung, desto kürzer das Okular. Brillen wie ich müssen bedenken, dass die Arbeit mit einem Mikroskopokular mit Brille im Gegensatz zu einer Kamera äußerst schwierig ist: Das Okular sollte praktisch gegen das Auge gedrückt werden. Der Augenabstand für normale Okulare beträgt 7-13 mm, für Brillen benötigen Sie spezielle Okulare mit hohem Versatz (15-20 mm). Dies ist jedoch kein besonderes Problem. In jedem Fall wird die Schärfe im Mikroskop individuell an das Auge angepasst. Selbst bei höchster Myopie ist im Mikroskop ein scharfes Bild zu sehen. Der einzige Nachteil ist, dass Sie ständig Ihre Brille abnehmen und aufsetzen müssen.
Okulare können weit fokussiert sein (markiert mit den Buchstaben WF, breiter Fokus). Dieses Okular hat ein weites Sichtfeld, was die Arbeit mit großen Präparaten erheblich erleichtert.
Erwähnenswert ist auch das Barlow-Objektiv. Dies ist eine zusätzliche dreischichtige Linse, die in die Röhre des optischen Geräts vor dem Okular passt und eine kleine zusätzliche Vergrößerung bietet. Im Lieferumfang des Mikroskops befinden sich in der Regel 2x Barlow-Linsen. Dies ist eine alltägliche Marketing-Spielerei. Billige achromatische Glaslinsen (oder sogar, Gott bewahre, Plastiklinsen) beeinträchtigen die Bildqualität merklich und sind daher bei starker Vergrößerung bedeutungslos. Bei niedrigen und mittleren Werten ist die Kombination von Linse und Okular ausreichend.
Je nach Anzahl der Okulare werden Mikroskope in klassische Monokulare (ein Okular), Ferngläser (zwei Okulare, um mit beiden Augen zu schauen) und Trinokulare (die dritte Röhre / Öffnung wird normalerweise vertikal montiert und dient zum Anschließen einer Foto- oder Videokamera) unterteilt.
Das am einfachsten zu bedienende Monokular. Es ist sehr leicht, sich daran zu gewöhnen, und es schafft das einzige Problem - eine starke Belastung eines Auges mit einem entspannten anderen. Bei längerem Gebrauch kann dies zu unangenehmen Folgen für das Sehvermögen führen.
Binokularmikroskope werden für beide Augen gleichzeitig verwendet und erzeugen ein Stereobild. Mit ihnen können Sie den Abstand zwischen den Okularen an Ihre Pupillen anpassen. Außerdem enthält eine der Röhren des Fernglases eine Einstellung, um den Unterschied in den Dioptrien zwischen den Augen auszugleichen. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass das Erstellen eines soliden Bildes mit einem Fernglas viel schwieriger ist als mit einem Monokular, und es ist gewöhnungsbedürftig. Darüber hinaus hat die Anpassung ihre eigenen Einschränkungen hinsichtlich des Abstands zwischen den Pupillen, so dass eine Anpassung für das Kind möglicherweise nicht möglich ist. Für Kinder sollte ein Monokularmikroskop genommen werden, und ein Fernglas ist für gelegentliche Amateurübungen nicht besonders nützlich.
Trinokulargeräte sehen effektiv und bequem aus, wenn es darum geht, ein Bild gleichzeitig mit der Arbeit nach draußen zu senden. Es ist jedoch zu beachten, dass nicht immer alle drei Ports gleichzeitig verwendet werden können. Es gibt Lösungen, bei denen Sie beispielsweise zwischen einem der Augentuben und einem dritten Port wählen müssen.
Zahl: 7. Trinokular Omax M837ZL mit vertikalem Anschluss für die Kamera (Foto des Herstellers)
Optisches System - Schlussfolgerung
Die Gesamtleistung eines biologischen Mikroskops wird als Produkt der Okular- und Objektivvergrößerung berechnet. Bei einem 40-fachen Objektiv und einem 10-fachen Okular beträgt die Gesamtvergrößerung beispielsweise das 400-fache. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass es bei achromatischen Standardlinsen aufgrund der Gesetze der Optik fast unmöglich ist, ein klares Bild bei extrem starker Vergrößerung zu erzielen. Ab einem bestimmten Punkt vergrößern die Objektive nur die bereits sichtbaren Details, fügen jedoch keine neuen hinzu. Die maximale effektive optische Vergrößerung beträgt etwa das 1500-fache oder sogar weniger. Zu Hause ist das 1000-fache eine praktische Decke. Für höhere Auflösungen werden teure apochromatische Linsen oder Elektronenmikroskope verwendet, was eine ganz andere Geschichte ist.
Ist 1000x viel oder wenig? Die Größe von Staphylococcus aureus beträgt ungefähr 1 Mikron (1/1000 mm), Amöben sind 200-600 Mikrometer, einzellige Algen sind ungefähr 40 Mikrometer. Eine tausendfache Vergrößerung reicht aus, um all dies im Detail zu sehen. Achten Sie daher nicht zu sehr auf die Marketingzahlen für die maximale Vergrößerung von 2500-3000x, die durch stumpfe Multiplikation der maximalen Stärke der Linsen und Okulare erzielt wird. Um es zu installieren, werden Sie es installieren, nur als Ergebnis wird es sich wie im Song "Fliedernebel schwebt unter der Linse ..." herausstellen.
Die korrekte Installation der Kondensatormembran ist auch beim Umgang mit Vorbereitungen wichtig. Eine schmale Blende erhöht den Kontrast und die Schärfe, verdunkelt jedoch das Bild. Eine große Blende lässt mehr Licht herein, kann jedoch dazu führen, dass ein Bild überbelichtet und kontrastarm wirkt und Details und sogar ganze Objekte verbirgt. Die Auswahl des Zwerchfells für jedes Arzneimittel erfolgt individuell.
Beachten Sie im Bild unten den rotierenden Mikroskopkopf, mit dem Sie die Okulare in die gewünschte Richtung ausrichten können. Dieses Design ist praktisch, wenn Sie mit mehreren Personen arbeiten. Trotzdem muss jeder die Schärfe individuell an seine Augen anpassen.
Abb. 8. Binokularmikroskop Motic BA80 (Foto des Herstellers). Der Kondensator ist unter dem Tisch in der Mitte gut sichtbar, auf dem Tisch befindet sich ein monatlicher Clip für einen Glasobjektträger
Optisches System - Kopplung des Mikroskops mit einem Computer
Das Anschließen des Mikroskops an externe Geräte wie einen Monitor oder Computer erfolgt durch Installation einer speziellen Videokamera * anstelle * eines Okulars oder in einem speziellen Trinokularanschluss. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall die vom Okular gegebene Vergrößerung verloren geht und nur die Vergrößerung des Objektivs und der nicht einstellbaren Kameraobjektive erhalten bleibt. Die Kameraparameter geben normalerweise nur die Kapazität der Matrix an (3, 5, 10 und mehr Megapixel). Die optische Vergrößerung bleibt hinter sieben Siegeln ein Geheimnis. Außerdem ist das Sichtfeld der Kamera wesentlich enger als das des menschlichen Auges.
Die Kamera selbst wird möglicherweise von Standard-Windows-Tools und -Anwendungen nicht erkannt (und ist nicht erforderlich - sie ist ohne Mikroskop vollständig blind). Daher fügen die Hersteller spezielle Software hinzu. Sie können damit sowohl Fotos aufnehmen als auch Videos aufnehmen. Es gibt verschiedene Arten von Kameras auf dem Markt - von alten mit einer Auflösung von 640 x 480 bis zu modernen mit einer Auflösung von bis zu 20 Megapixeln. Sie unterscheiden sich auch in den Schnittstellen, was sich in erster Linie auf die Videoaufzeichnungsfunktionen auswirkt (es wird schwierig sein, einen Videostream mit hoher FPS und Auflösung über USB 2.0 zu empfangen). Außerdem können Kameras über HDMI direkt an einen Monitor oder ein anderes Gerät angeschlossen werden, über eine WLAN-Schnittstelle verfügen usw.
Viele Hersteller bieten auch Kameras für ihre Mikroskope an, aber niemand stört sich daran, eine Kamera von einem anderen Anbieter zu kaufen. Es ist nur zu beachten, dass der Durchmesser des Röhrchens von Mikroskop zu Mikroskop unterschiedlich sein kann. Stellen Sie daher sicher, dass diese Kamera für dieses Röhrchen geeignet ist. Nun, oder verwenden Sie Adapter, die auch verkauft werden. Der Standarddurchmesser für das Okular eines biologischen Mikroskops beträgt 23,2 mm, für ein Stereomikroskop 30 und 30,5 mm.
Es gibt auch relativ billige Aufsätze, mit denen Sie den optischen Fluss vom Okular zum Objektiv der Smartphone-Kamera umleiten können. Der Vorteil einer solchen Vorrichtung ist die Beibehaltung der ursprünglichen Vergrößerung, da sie über dem Okular angebracht sind. Der Nachteil ist, dass die Möglichkeiten zum Abrufen und Speichern von Bildern durch die eingeschränkten Funktionen eines Smartphones begrenzt sind. Nun, das Sichtfeld einer solchen Kamera ist immer noch enger als das des Auges.
Zahl: 9. Digitalkamera für das Mikroskop Puls Life Science DCM-310 (Foto des Herstellers)
Preise und Hersteller
Die Preise für Biomikroskope sind sehr unterschiedlich. Diejenigen, die für Kinder positioniert sind, kosten 30-40 Euro. Man sollte sich jedoch an mögliche Einschränkungen erinnern, wie z. B. ein festes 10-fach-Okular, das keine Kamerainstallation unterstützt, keinen Kondensator oder sogar eine Hintergrundbeleuchtung im Allgemeinen, eine primitive Bühne usw. In Europa können Sie Monokularmikroskope mit drei Linsen kaufen, die für Enthusiasten und Studenten entwickelt wurden. Die Preisspanne beginnt bei 100 Euro. Eine Kamera für ein Mikroskop - ab 50 Euro (und weiter ins All: Eine 20-Megapixel-Kamera kann siebenhundert kosten). Professionellere Mikroskope - Bi- und Trinokulare mit 100-fach Objektiven - beginnen bei 250 Euro. Schließlich bieten viele Anbieter Kits an, die speziell für Kinder, Studenten und Enthusiasten entwickelt wurden. Sie können ein Monokular mit Eingangspegel, eine einfache Videokamera,Grundsatz von Instrumenten und Objektträgern usw. Die Preise für solche Kits beginnen bei anderthalb Euro.
Es ist unbedingt erforderlich, dem Kauf mindestens einen Satz Muster und Deckgläser (von 8 bis 10 Euro - beachten Sie, dass dies ein Verbrauchsmaterial ist) sowie, falls gewünscht, einen Satz vorbereiteter Präparate (Flügel, Beine, Schwänze, Blätter und ähnliche einfache Präparate für) hinzuzufügen Einstieg in das Thema). Nun, und dann - Skalpelle, Pinzetten, Mikrotome, Petrischalen, Reagenzgläser, Zubereitungsnadeln usw. und dergleichen, abhängig von Ihren Hobbys. Achten Sie auch darauf, Isopropylalkohol (je höher die Konzentration, desto besser), Bürsten, Gebläse, Mikrofasertücher usw. zu kaufen. - Die Optik neigt dazu, schmutzig und staubig zu werden, und selbst einzelne Staubpartikel auf den Mikroskoplinsen werden durch Flecken auf dem Bild abgeschlagen.
Beachten Sie, dass die Preise für die gleichen Waren in den amerikanischen, englischen und deutschen Amazonen, ganz zu schweigen von eBay, sehr unterschiedlich sein können. Nach Auswahl eines Modells sollten Sie also auf der Suche nach niedrigeren Preisen auf verschiedenen Websites stöbern. Sie können auch auf Aliexpress nach Mikroskopen suchen. Obwohl die Preise dort deutlich niedriger sind als in Europa, sind die Lieferkosten vergleichbar mit dem Preis des Mikroskops selbst, was die Idee völlig entzieht.
Welche Marke solltest du wählen? Da die Optik für Mikroskope von entscheidender Bedeutung ist, haben große Hersteller von Optiken - Olympus, Zeiss, Leica, Nikon usw. - diesen Markt betreten. Die Preise für ihre Geräte, selbst für Einsteiger, sind jedoch, gelinde gesagt, nicht ermutigend, und sie funktionieren möglicherweise einfach nicht im Einzelhandel. Ein Amateur sollte sich also demokratischere Anbieter wie Swift, Bresser, Omax oder AmScope genauer ansehen. Sie können auch separate Linsen und Okulare erwerben, einschließlich der in China hergestellten (nach den Bewertungen gibt es recht gute). In diesem Fall müssen Sie jedoch sicherstellen, dass sie mit dem Mikroskop kompatibel sind. Die europäische Norm für Gewinde und andere mechanische und optische Parameter heißt DIN.
Ein bisschen Übung. Ein Spielzeug in der Realität
Nach einem Monat schmerzhafter Gedanken, in denen ein kindisches "Ich will!" Ich kämpfte verzweifelt mit Geiz und Rationalismus bei Erwachsenen und entschied mich für das Swift 350B Fernglas. Warum? Nichts Besonderes: Schnelle Mikroskope sind preiswert und von hoher Qualität, auch für Laborbedingungen geeignet. Außerdem wurde dieses Modell beim Herbstverkauf auf dem englischen Amazonas für nur 160 Pfund verkauft. Um nicht zweimal aufzustehen, war die zweite Komponente des Kaufs die £ 80 Swift, eine 3-Megapixel-Kamera.
Der Lieferumfang des Mikroskops sieht folgendermaßen aus:
Im Drehring sind bereits vier Objektive (4x, 10x, 40x und 100x) installiert, Okularsätze (10x und 25x) sind separat enthalten. Achten Sie auf die leere vertikale Kerbe über dem Kopf und zwei leere Schlitze - die Verpackung ist universell und auch für Trinokulare ausgelegt. Netzkabel / Steckdose - C13 / C14, Netzteil in Sockel integriert. Das Kit enthält eine einfache Plastikabdeckung à la "gewöhnlicher Müllsack".
Zusammengebaut und an einen PC angeschlossen sieht es so aus (auf dem Monitor - ein Bild eines Bienenbeins, das von einem Mikroskop übertragen wurde):
Nun wollen wir sehen, wie die Proben mit unterschiedlichen Vergrößerungen aussehen, wenn sie von der Kamera gesendet werden. Beginnen wir mit einer Phlox-Blattpräparation (Querschnitt) aus einem im Handel erhältlichen Probensatz. Die verwendeten Objektive sind 4x, 10x, 40x und 100x (kein Öl).
(4x)
(10x)
(40x)
(100x)
Wie Sie sehen können, zeigt ein hundertfaches Objektiv nichts Verständliches ohne Eintauchen. Das 40-fache zeigt, aber aufgrund der geringen Schärfentiefe müssen Sie auswählen, welche Schicht der Zubereitung berücksichtigt werden soll. Da die Kameraoptik anstelle des Okulars verwendet wird, fällt es mir schwer, die endgültige optische Vergrößerung zu bestimmen. Zum Vergleich: Das folgende Bild zeigt die Handykamera durch ein 25-faches Okular und ein 4-faches Objektiv (100-fache Gesamtvergrößerung). Es wurde von den Händen entfernt, da ich keinen Halter für das Telefon gekauft habe, daher der Schnitt an den Seiten.
Es kann davon ausgegangen werden, dass die Kamera eine 20-25-fache Vergrößerung aufweist, es ist jedoch schwierig zu bestimmen, welcher Teil davon optisch und welcher digital ist.
Das zweite Medikament wird von Ihnen selbst hergestellt. Nur ein Tropfen Wasser aus dem Spülbecken unter dem Deckglas ohne Vorbereitung. Die Objektive sind die gleichen: 4x, 10x, 40x.
(4x)
(10x)
(40x)
Beachten Sie den schillernden Rand um den Tröpfchenrand (gewölbte schwarze Linie im zweiten und dritten Schuss). Wenn bei 4x keine Aberrationen sichtbar sind, gibt es bei 10x bereits eine leichte Farbverzerrung an den Objektgrenzen. Bei 40x wird der Regenbogen so deutlich, dass er auch im Kamerabild deutlich sichtbar ist und die Schärfe spürbar verschlechtert. Um diesen Effekt zu beseitigen, werden 100-fache Linsen in Öl getaucht.
Zum Vergleich: Was die Smartphone-Kamera mit einer 4x * 25x-Kombination durch das Okular sieht:
Zum Schluss noch ein paar Worte zur Brille. Das Präparat besteht neben dem beobachteten Objekt aus einem dicken Glasobjektträger und einem dünnen Deckglas. Der Objektträger wird auf den Tisch gelegt, das Deckglas zeigt zum Okular. Bei der Arbeit mit Deckgläsern sollten Sie äußerst vorsichtig sein: Mit einer Dicke von 0,13 bis 0,17 mm haben sie trotz ihrer speziellen Verarbeitung sehr scharfe Kanten. Bei unachtsamer Handhabung können sie leicht Ihren Finger spreizen oder sogar die Wunde einbrechen. Lassen Sie auf keinen Fall kleine Kinder mit ihnen arbeiten, und Jugendliche sollten auch im Anfangsstadium überwacht werden.
Am Ende der Arbeit mit dem Medikament sollten Sie das Glas entweder ordnungsgemäß reinigen und entfetten. Restliches Fett und Öl führen dazu, dass sich der Tropfen nicht über das Glas verteilt, sondern in noch kleinere Tropfen zerfällt, was das Betrachten erschwert. In Laboratorien werden verschiedene Entfettungsmethoden angewendet, die jedoch unsicher sind und spezielle, häufig giftige Chemikalien und Geräte wie Hauben erfordern. Zu Hause ist Isopropylalkohol oder eine halbe Stunde Kochen bei schwacher Hitze in einer Lösung von 2-5% Backpulverlösung (ungefähr ein Teelöffel pro 100 ml) der einfachste Weg. Ein schmutziges Deckglas lässt sich leichter wegwerfen - es ist zu zerbrechlich und bricht leicht. Und Sie sollten sich auch nicht an den Folien festhalten - es ist ein billiges Verbrauchsmaterial. Öl kann wie jede andere Optik von Tauchlinsen entfernt werden:Isopropylalkohol auf Mikrofaser.
Damit ist die Einführung in die Grundlagen der optischen Mikroskopie abgeschlossen. Viel Glück beim selbständigen Schwimmen.