تقديم: غرفة العلوم - اختيار المجهر - 💡 Fix My Ideas

تقديم: غرفة العلوم - اختيار المجهر

تقديم: غرفة العلوم - اختيار المجهر


مؤلف: Ethan Holmes, 2019

نحن بصدد العمل على منطقة جديدة من Make: Online نحن متحمسون لها حقًا. يطلق عليه اسم "Make: Science Room". سيكون لدينا إعلان كامل وإطلاق في غضون أسابيع قليلة. في غضون ذلك ، ظننا أننا سنمنحك إزعاجًا من نوع المحتوى الذي سنقدمه. يجب أن تساعدك المقالة التالية ، التي أعدها بوب تومبسون ، مؤلف كتاب "الدليل المصور لتجارب الكيمياء المنزلية" ، على تحديد أي نوع من المجهر هو الأفضل لك. إذا لم تكن تريد / تعتقد أنك كنت بحاجة إلى مجهر من قبل ، فستشاهد بعد ذلك كل ما لدينا في متجر Make: Science Room و Maker Shed! ترقب…


اختيار المجهر روبرت بروس طومسون

اطلب من أي عالم تسمية الأداة الأكثر أهمية للدراسة العلمية. هي احتمالات ، فإن الجواب سيكون المجهر. بدون مجهر ، نحن مقيدون بما يمكننا رؤيته بالعين المجردة. باستخدام مجهر يكشف عوالم بأكملها من شأنها أن تكون غير مرئية لنا. من الواضح أن المجهر ضروري للدراسة الجادة لعلم الأحياء والطب الشرعي. أقل وضوحًا ، المجهر هو أيضًا أداة مهمة في تخصصات متنوعة مثل الكيمياء وعلوم الأرض والفيزياء.

يجب أن يجعل كل عالم منزلي أولوية عالية للحصول على مجهر جيد. أي واحد هوالسؤال؟ تشرح هذه المقالة ما تحتاج إلى معرفته لاختيار مجهر مناسب لاحتياجاتك وميزانيتك

أولاً ، دعنا نتحدث عن السعر. تتوفر المجاهر في مجموعة لا تصدق من الأسعار ، بدءًا من 25 دولارًا من مجاهر الألعاب وحتى الموديلات الاحترافية من الشركات المصنعة الألمانية واليابانية التي يمكن أن تكلف سيارة مرسيدس بنز الجديدة. حرفيا. من الواضح أن نماذج الألعاب غير مناسبة للاستخدام الجاد ، ولكن قلة من قرائنا سيكون لديهم ميل (أو ميزانية) لإنفاق الآلاف على نموذج احترافي. لحسن الحظ ، هناك أرضية وسط سعيدة من المجاهر غير مكلفة وعالية الجودة التي تبيع في حدود 150 دولار إلى 1200 دولار. سنركز على هذه الفئة.

كل هذه المجاهر صينية الصنع. أفضل المجاهر الصينية جيدة جدًا ، من الناحية البصرية والميكانيكية. لسوء الحظ ، تنتج المصانع الصينية أيضًا حمولات قوارب من المجاهر القمامة ، ومن المستحيل معرفة الفرق فقط من خلال النظر إلى النطاقات أو مقارنة الأسعار. أفضل طريقة للحصول على فكرة جيدة هي الشراء من تاجر محترم. (وتخمين من الذي يبيع الآن المجاهر؟ لدينا صانع السقيفة الخاصة جدا.)

أنواع المجهر

بشكل عام ، هناك نوعان من المجاهر مفيدة في مختبرات العلوم المنزلية. المجهر المركب ، الموضح في الشكل 1 ، هو ما يعتقده معظم الناس على أنه مجهر. يمكنك استخدامه لعرض عينات صغيرة عن طريق الضوء المرسِل بثلاثة أو أربعة تكبيرات متوسطة إلى عالية ، عادةً ما تكون 40X ، 100X ، 400X ، وأحيانًا 1000X. يعد المجهر المركب الجيد ضروريًا للدراسة الجادة في علم الأحياء أو الطب الشرعي ، وهو مفيد للعديد من العلوم الأخرى.

الشكل 1. مجهر مركب نموذجي (الصورة مجاملة الوطنية البصرية والأدوات العلمية ، وشركة)

يستخدم المجهر المجسم ، الموضح في الشكل 2 ، عدستين ، كل منهما له عدسة موضوعية ، لتقديم صورة ثلاثية الأبعاد للعينة. مجهر ستيريو (يُسمى أيضًا مجهر تشريح أو مجهر فحص) يعمل عند تكبير منخفض ، عادةً ما يتراوح بين 10 إلى 50X. تحتوي بعض الطرز على تكبير ثابت ، عادةً ما يكون 10X أو 15x أو 20X. توفر الطرز الأخرى خيارًا من التكبير ، غالبًا 10X أو 15x و 30 X أو 40X. نماذج التكبير تقدم التكبير متغير باستمرار.

الشكل 2. مجهر ستيريو نموذجي (الصورة مجاملة الوطنية البصرية والأدوات العلمية ، وشركة)

المجهر المجسم مفيد لفحص الأجسام الصلبة الكبيرة نسبيًا عند التكبير المنخفض بواسطة الضوء المنعكس بدلاً من الضوء المرسل. توفر معظم المجاهر المجسمة إضاءة أعلى توجه الضوء لأسفل على العينة. غالبًا ما تقدم الطرز الأفضل أيضًا إضاءة أسفل تسمح بعرض العينات بواسطة الضوء المنقول.

بالنسبة إلى المختبر المنزلي ، يكون المجهر المجسم مفيدًا ولكنه غير ضروري. اشتر واحدة إذا كنت لا تستطيع تحملها ، ولكن لا تبخل على المجهر المركب.من الأفضل شراء مجهر مركب جيد وليس مجهر ستيريو من شراء طرازات رخيصة لكل منها. إذا لم يكن لديك مجهر ستيريو ، فيمكنك استبدال المجهر أو المجهر الجيب ، أو في بعض الحالات ، يمكنك ببساطة استخدام المجهر المركب الخاص بك بأقل تكبير.

نمط الرأس

قد تكون المجاهر المركبة متوفرة في أي من أو كل أنماط الرؤوس الأربعة الموضحة في الشكل 3.

  • يوفر رأس أحادي العدسة واحدة فقط. هذا هو الأقل تكلفة من أربعة أنماط الرأس ، ومناسبة للاستخدام العام.
  • يوفر الرأس المزدوج عدستين ، واحدة رأسية وزاوية واحدة. تسمح العدسة الثانية لشخصين بمشاهدة عينة في وقت واحد ، على سبيل المثال معلم وطالب. يعتبر الرأس المزدوج أيضًا مريحًا جدًا إذا كنت تريد تثبيت كاميرا ثابتة أو كاميرا فيديو على عينات صور. تكلف طرازات الرأس المزدوج عادةً ما بين 50 إلى 100 دولار أكثر من الطرز أحادية المقارنة.
  • يوفر الرأس المجهر عينتين للسماح بعرض العينات بكلتا العينين. تكون العدسة الواحدة قابلة للتركيز بشكل فردي للسماح بإعداد الأداة لرؤية شخص واحد. تتمثل ميزة الرأس المجهر في أنه أقل استخدامًا لفترات طويلة وقد يسمح بمزيد من التفاصيل في العينات. العيب هو أنه يجب ضبط العدسة القابلة للتركيز في كل مرة يريد فيها شخص مختلف استخدام النطاق. عادةً ما تكلف النماذج ثنائية العين أكثر من 150 دولارًا إلى 250 دولارًا أكثر من النماذج أحادية اللون المماثلة.
  • يوفر رأس ثلاثي العينين عدستين للعرض ثنائي العينين وعدسة واحدة منفصلة للعرض من قبل شخص آخر أو لتركيب كاميرا. تكلف النماذج ثلاثية العين عادةً ما بين 300 إلى 400 دولار أكثر من النماذج الأحادية المقارنة.

في أي نقطة سعر معينة ، يوفر نموذج أحادي الرأس أقصى درجات الانفجار. ستحصل على جودة بصرية وميكانيكية أفضل مع رأس أحادي من أي من طرز الرؤوس المتعددة.

الشكل 3. أنماط الرأس أحادي ، مزدوج الرأس ، مجهر ، وثلاثي العينين (الصور مجاملة الصكوك الوطنية البصرية والعلمية ، وشركة)

بغض النظر عن نمط الرأس ، تتيح معظم الطرز الأفضل تدوير الرأس خلال 360 درجة إلى أي موضع عرض تفضله. تُظهر الصورة اليسرى في الشكل 3 موضع العرض التقليدي ، مع ذراع الدعم بين المستخدم والمرحلة. تُظهر الصور الثلاث الأخرى موضع المشاهدة العكسي ، مع المرحلة بين المستخدم وذراع الدعم. يفضل معظم الأشخاص الموضع الأخير ، مما يجعل من السهل معالجة الشرائح وتغيير الأهداف وما إلى ذلك.

نوع الإضاءة ومصدر الطاقة

لا تحتوي المجاهر المبكرة وبعض النماذج الحالية غير المكلفة على إضاءة مدمجة. بدلاً من ذلك ، يستخدمون مرآة لتوجيه ضوء النهار أو الضوء الاصطناعي إلى أعلى خلال المرحلة وإلى العدسة الموضوعية. نظرًا لأن أي مرآة صغيرة بما يكفي لتناسبها تحت مرحلة المجهر تجمع ضوءًا غير كافٍ لتوفير صور ساطعة بتكبيرات عالية ، تقتصر هذه النطاقات على استخدامها في تكبيرات منخفضة ومتوسطة ما لم يتم تزويدها بإضاءة مضيئة. تشتمل معظم المجاهر على إضاءة مدمجة من أحد الأنواع التالية ، تقريبًا من أجل زيادة الرغبة:

  • التنجستن - الطريقة الأقل تكلفة ، والأكثر شيوعًا في النطاقات المنخفضة ، تستخدم مصابيح التنجستن المصباح المتوهج القياسي. إنها مشرقة نسبيًا ، ولكنها تنتج ضوءًا مصفرًا وحرارة كبيرة. على وجه الخصوص عندما يكون الضوء خافتًا ، فإنه يتحول إلى اللون البرتقالي. يمكن أن يحجب توازن الألوان الدافئ هذا الألوان الحقيقية للعينات. قد تقتل الحرارة الناتجة عن اللمبة المتوهجة العينات الحية وتجف بسرعة في حوامل مبللة مؤقتة مصنوعة من الماء. عمر المصباح قصير نسبيًا.
  • الفلورسنت - يكلف أكثر قليلاً من التنغستن ، وكان شائعًا للغاية قبل ظهور إضاءات LED. توفر إضاءات الفلورسنت ضوءًا ساطعًا يبدو أبيضًا للعين البشرية ، ولكنها تتكون في الواقع من عدة ألوان منفصلة مختلفة ممزوجة لتظهر بيضاء. وفقًا لذلك ، يمكن أن يختلف تسليم اللون بشكل كبير عن التسليم الحقيقي للون الذي يوفره ضوء النهار. تنبعث المصابيح الفلورية من حرارة أقل بكثير من المصابيح المتوهجة ، وبالتالي فهي مناسبة تمامًا لمراقبة العينات الحية. تعمل بعض مصابيح الإضاءة الفلورية بالبطارية ، ولكن معظمها يستخدم طاقة التيار المتردد. عمر المصباح طويل نسبيًا.
  • LED - سعرها تقريبًا مثل إضاءات الفلورسنت ، أصبحت إضاءات LED شائعة جدًا ، لتحل محلها إلى حد كبير محل إضاءة الفلورسنت. إن لمبات الإضاءة LED تعاني من نفس مشاكل إعادة عرض الألوان مثل إضاءات الفلورسنت ، ولكنها تعتبر مثالية للعديد من الأغراض. تضيء مصابيح LED القليل من الطاقة ولا تنبعث منها أي حرارة. السحب المنخفض للطاقة يعني أنهم أفضل خيار لمجهر يعمل بالبطارية ، وهو مناسب بشكل مثالي للمجاهر المحمولة التي يمكن استخدامها في هذا المجال. عمر المصباح غير محدود في الأساس.
  • الكوارتز الهالوجين - أغلى نوع من الإضاءة ، والأفضل من قبل معظم المجهرين. إنها توفر ضوءًا أبيض لامعًا مطلوبًا للعمل بتضخيم عالٍ يكشف الألوان الحقيقية للعينات. لسوء الحظ ، تنتج مصابيح الهالوجين الكوارتز حرارة أكثر من أي نوع آخر من الإضاءة. قرعة السحب العالية تعني أنها AC فقط. عمر المصباح قصير نسبيًا.

اختر الكوارتز الهالوجين إذا كان متاحًا لنموذج النطاق الذي تشتريه. خلاف ذلك ، اختر الصمام. التنغستن هو مناسبة فقط لنطاق مستوى الدخول.

الأنف ، الأهداف ، والعين (العدسة)

ال الأنفية، وتسمى أيضا برج، عبارة عن مجموعة دوارة تحتوي على 3 أو 4 أو (نادراً) 5 عدسات موضوعية. عن طريق تدوير الأنفية ، يمكنك إحضار أي شيء مختلف عدسة موضوعية (عادة ما يسمى فقط موضوعي) في الموضع وتغيير التكبير الذي تستخدمه لعرض العينة. المجاهر غير المكلفة تستخدم أنف الاحتكاك. تستخدم النماذج الأفضل أنف الكرات مع أدوات إيقاف إيجابية للإيقاف. ويبين الشكل 4 الأنفية النموذجية مع ثلاثة أهداف واضحة.

الشكل 4 الشكل 4. الأنفية المجهر نموذجي مع العدسات الهدف

قد يتم تثبيت الأنفية في الوضع الأمامي (مائل بعيدًا عن ذراع الدعم) أو الوضع العكسي. إذا كنت تستخدم النطاق في موضع العرض الأمامي (مع وجود ذراع الدعم بينك وبين المرحلة) ، فإن تثبيت الأنف في الوضع الأمامي يجعل تغيير الأهداف أسهل كثيرًا. إذا كنت تستخدم وضعية العرض العكسي ، فمن الأسهل استخدام أنف مثبت في الوضع العكسي.

عادة ما تكون العدسات الموضوعية مشفرة بالألوان لتوضيح أي منها يستخدم حاليًا. رموز الألوان القياسية هي الأحمر (4X) والأصفر (10X) والأخضر (20X) والأزرق الفاتح (40X أو 60X) والأبيض (100X). ليس كل الشركات المصنعة تتبع هذا المعيار.

المجاهر غير مكلفة عادة ما توفر ثلاثة عدسات موضوعية ، 4X ، 10X ، و 40X. تشتمل المجاهر الأفضل عادة على عدسة رابعة 100 × موضوعية. إن التكبير الكلي للمجهر هو نتاج عامل تكبير العدسة الموضوعي وعامل تكبير العدسة (بصري). لذلك ، على سبيل المثال ، إذا كان المجهر الخاص بك يحتوي على عدسات 10X وأهداف 4X و 10X و 40X ، فإن التكبيرات المتاحة هي 40X و 100X و 400X. إذا كان لديك أيضًا هدف 100X ، فلديك أيضًا التكبير 1000X. إذا قمت باستبدال العدسة 10X القياسية بعدسة 15X ، ستصبح التكبيرات المتوفرة لديك 60X و 150 X و 600X و 1500X ، وهي عبارة عن الحد الأقصى للتكبير الذي يمكن استخدامه مع المجهر الضوئي.

العدسات الموضوعية المجهر تختلف في ناحيتين رئيسيتين ، تصحيح الألوان و تسطيح المجال.

تصحيح الألوان

يتم تحديد مستوى تصحيح الألوان إما مصاب بعمى الألوان أو لامزيغ. يتم تصحيح العدسات اللونية بسبب انحراف لوني بطولتي موجتين محددتين من الضوء ، عادة ما تكون حمراء وخضراء. يجلب الأكرومات هذين الطولين الموجودين إلى نفس التركيز ، مع أن الأطوال الموجية الأخرى خارج التركيز قليلاً. يتم تصحيح apochromat لثلاثة أطوال موجية محددة من الضوء - عادة ما تكون حمراء وخضراء وزرقاء - وتوصل تلك الأطوال الموجية الثلاثة إلى نفس التركيز ، مما يوفر صورًا أكثر وضوحًا بقليل من الأشرومات. تعتبر الأهداف اللاصقة باهظة الثمن للغاية ، بعضها يكلف أكثر من 10000 دولار ، وتوجد فقط على المجاهر المهنية. أي مجهر بأسعار معقولة لمختبر المنزل يستخدم أهداف الوني.

تسطيح المجال

الأهداف القياسية لها تصحيح محدود للانحراف الكروي ، مما يعني أن فقط المركزي 60 ٪ إلى 70 ٪ من مجال الرؤية هو في تركيز حاد مقبول. أهداف الخطة شبه لديهم تصحيح إضافي يمتد من منطقة التركيز الحادة إلى 75 ٪ إلى 90 ٪ المركزي من مجال الرؤية. أهداف الخطة تمديد مساحة التركيز الحاد إلى 90 ٪ أو أكثر من هذا المجال. هذا التصحيح الإضافي لتسطيح الحقل مستقل تمامًا عن تصحيح الألوان. يمكنك ، على سبيل المثال ، شراء أهداف شبه مدببة للأهداف وخطة لأهداف تخطيط الألوان.

أخيرًا ، يقدم بعض البائعين ترقيات اختيارية لطلاءات العدسات المتفوقة ، غالبًا تحت أسماء مثل Super High Contrast أو شيء مماثل. لا تحسن هذه الطلاء المتفوق تصحيح الألوان أو تسطيح المجال ، ولكنها تزيد من تباين الصورة بشكل ملحوظ.

بالنسبة لمعظم استخدام المعمل المنزلي ، توفر الأهداف اللونية العادية صورًا مقبولة تمامًا وهي أقل الخيارات تكلفة. تحتوي مجهرتي الخاصة ، وهي وحدة نموذج 161 ذات الرأسين الموضحة في الشكل 3 ، على أهداف ASC التي تمت ترقيتها ، والتي اشتريتها لأنني خططت للقيام بالكثير من الصور الفوتوغرافية من خلال المجهر. خلاف ذلك ، كنت قد اشتريت الأهداف الوني القياسية.

Parfocality و Parcentrality

كل ما عدا لعبة المجاهر هي parfocal و parcentered. Parfocal يعني أن جميع الأهداف لها نفس التركيز. عندما تركز عينة على 40X ، على سبيل المثال ، ثم تتغير إلى 100X ، فإن العينة تظل مركزة. (قد تضطر إلى لمس التركيز باستخدام مقبض التركيز الدقيق ، ولكن يجب أن يكون التركيز قريبًا جدًا من البدء به.) يعني Parcentered أنه إذا كان لديك كائن متمركز في مجال العرض بهدف واحد وتغير إلى هدف مختلف ، يبقى الكائن متمركزًا في مجال الرؤية. تقدم المجاهر المهنية درجة تعديلات لكل من parfocality و parcentrality ، ولكن يتم تعيين المجاهر الطالب والهواة في المصنع ولا يمكن ضبطها من قبل المستخدم. هذا يعني أنه من المهم التحقق من هذه الإعدادات بمجرد فتح مربع المجهر الجديد.

للتحقق من عدم التماثل ، ضع عينة مسطحة (شريحة رقيقة أو شريحة مسحة جيدة ، إذا كان لديك واحدة ؛ وإلا أي عينة مسطحة) على المسرح والتركيز عليها بأدنى قدر من التكبير. ثم قم بالتغيير إلى أعلى التكبير التالي وتحقق من التركيز. يجب أن تكون في التركيز أو تقريبًا ، بحيث تتطلب منعطفًا جزئيًا على الأقل لمقبض التركيز الدقيق لجعله في موضع تركيز حرج. التغيير إلى التكبير الخاص بك أعلى المقبل ومرة ​​أخرى تحقق من التركيز. مرة أخرى ، يجب أن تتطلب على الأقل قرصًا صغيرًا مع مقبض التركيز الدقيق لجلب العينة إلى بؤرة حادة.

للتحقق من التركز ، قم بتوسيط كائن في مجال الرؤية بأقل تكبير ثم قم بتحويل الأهداف إلى التكبير الأعلى التالي. يجب أن يظل الكائن متمركزًا ، أو تقريبًا. كرر ذلك حتى تقوم بعرض الكائن بأعلى تكبير. نظرًا لأنه من الأسهل الحكم على ما إذا كان الكائن متمركزًا في التكبير العالي ، قم بتوسيط الكائن في أعلى تكبير لديك ثم انتقل إلى أسفل التكبير. إذا بقي الكائن متمركزًا (أو تقريبًا) ، تكون نسختك مقبولة. إذا كان موضع الكائن في مجال العرض يتغير بشكل كبير عند تغيير الأهداف ، فإن التماثل يكون متوقفًا. الحل الوحيد هو إعادة المجهر لاستبداله. (يتم فحص جميع النطاقات التي يتم بيعها بواسطة Maker Shed يدويًا للتأكد من عدم ملاءمتها وترابطها قبل الشحن ويجب أن تكون على ما يرام ما لم تتلف أثناء الشحن ، وهو أمر نادر الحدوث للغاية.)

تقوم العدسة (أو العدسة) بتكبير الصورة التي توفرها العدسة الموضوعية وتركيزها على عينيك. يبلغ قطر براميل العين المجهرية القياسية 23.2 مم (عادةً ما يتم اختصارها إلى 23 مم) أو 30 مم ، مما يعني أنه من السهل تبادل العينين إذا كنت بحاجة إلى نطاق تكبير مختلف. عامل التكبير البصري القياسي هو 10X ، لكن عدد ساعات 15x متاح بسهولة لزيادة مجموعة التكبير المتاحة لك. تجنب التكبير العين ، والتي تنتج دائما صور أقل شأنا.

تحتوي معظم مجاهر الألعاب على نظارة أحادية العنصر ، مصنوعة في بعض الأحيان من البلاستيك ، توفر رؤية مشوهة وقاتمة وضيقة. توفر المجاهر الأفضل ، بما في ذلك جميع الطرز التي تقدمها Maker Shed ، أقطاب زجاجية بصرية متعددة العناصر توفر مجال رؤية مسطحًا ومشرقًا وعريضًا مع الحد الأدنى من التشويه.

معظم العين القياسية هي دون عائق ، ولكن بعضها يحتوي على مؤشر قياسي أو اختياري أو شبكاني (شبكة أو مقياس متدرج). يعد المؤشر مفيدًا بشكل أساسي في بيئة تعليمية أو تعاونية ، حيث يمكن لشخص أن يضع المؤشر على كائن موضع اهتمام حتى يتمكن الشخص الآخر من التعرف عليه بشكل لا لبس فيه. شبكاني تدريجي مفيد في علم الأحياء والطب الشرعي لقياس حجم الأشياء في مجال الرؤية ، وشبكة شبكية مفيدة لحساب أعداد كبيرة من الأشياء الصغيرة في مجال الرؤية.

التركيز

المجاهر تستخدم إحدى طريقتين للتركيز. معظم الطرز القديمة وبعض الطرز الحالية تبقي المسرح في وضع ثابت وتحريك الرأس للأعلى والأسفل لتحقيق التركيز. تعكس معظم الطرز الحالية وبعض الطرز الأقدم هذا ، مع إبقاء الرأس في وضع ثابت وتحريك المرحلة لأعلى ولأسفل لتحقيق التركيز. كلتا الطريقتين تعملان بشكل جيد.

تحتوي مجاهر الألعاب ونماذج الهوايات / المدرسة الأقل تكلفة على مقبض تركيز واحد يغير التركيز بمعدل وسيط ، مما يجعل من الصعب تحقيق التركيز الحرج. تتميز النماذج متوسطة المدى بمقابض منفصلة للتركيز الخشن والتركيز الدقيق. تحتوي النماذج الأكثر غلاءً عادةً على مقبض بؤري محوري ، غالبًا جانب واحد لكل جانب من المجهر ، مع التركيز الخشن على المقبض الخارجي والتركيز الدقيق على المقبض الداخلي ، كما هو مبين في الشكل 5.

الشكل 5. الشكل: محور التركيز محوري ، مع التركيز الخشن (الحلقة الخارجية) والتركيز غرامة

يمكنك استخدام مقبض التركيز الخشن لإحضار العينة في التركيز القريب بشكل معقول ، ثم استخدام مقبض التركيز الدقيق لضبط التركيز قليلاً لتحقيق أكبر تركيز ممكن. إذا كنت تشاهد كائنًا ثلاثي الأبعاد ، خاصةً عند التكبير العالي ، فستجد أنه لا يمكنك جعل عمق الكائن بالكامل في التركيز في نفس الوقت. يمكنك استخدام مقبض التركيز الدقيق لضبط التركيز قليلاً أثناء عرض الكائن لعرض "شرائح" مختلفة منه بعمق.

توفر العديد من مقابض التركيز المحورية ، بما في ذلك المقابض الموجودة في الشكل 5 ، مقياسًا متدرجًا. استخدام واحد واضح لهذا المقياس هو في وضع تعاوني. يمكن لشخص واحد أن يركز بشكل حاسم ، ويلاحظ إعداد المقياس ، ثم يوجه المجهر إلى الشخص الثاني ، الذي يعيد التركيز عند الضرورة. عندما يعود الشخص الأول إلى العدسة ، فإن مجرد إعادة ضبط المقياس إلى القيمة الأصلية يعيد العينة إلى التركيز الحرج. الاستخدام الأقل وضوحًا للمقياس المتدرج هو تحديد الأعماق النسبية لأجزاء العينة. من خلال تحديد تركيز أساسي على مستوى واحد من العينة ثم الإشارة إلى مقدار التغيير المطلوب في وحدات المقياس لإعادة التركيز على أجزاء من العينة في أعماق مختلفة ، يمكنك الحصول على فكرة نسبية عن الاختلافات في عمق أجزاء مختلفة من العينة .

مسرح ميكانيكي

المجاهر غير مكلفة استخدام زوج من مقاطع لتأمين الشريحة المجهر إلى المسرح. على الرغم من كونه قابلاً للتطبيق عند التكبير المنخفض ، إلا أن هذه الطريقة تزداد صعوبة مع زيادة التكبير. المشكلة هي أن حركة صغيرة جدًا لشريحة المجهر تترجم إلى حركة ضخمة في مجال الرؤية. عند التكبير المنخفض ، فإن أصغر حركة يمكنك إجراؤها يدويًا قد تنقل كائنًا من أحد جانبي مجال الرؤية إلى الجانب الآخر. عند التكبير العالي ، فإن أصغر حركة يمكنك إجراؤها يدويًا قد تنقل الكائن بالكامل خارج مجال الرؤية. إذا كنت تشاهد كائنًا حيًا متحركًا (مثل paramecium) ، فقد يكون من المستحيل تقريبًا الاحتفاظ بالكائن في مجال العرض.

الحل لهذه المشكلة هو مسرح ميكانيكي، كما هو موضح في الشكل 6. مع مرحلة ميكانيكية ، تقوم بتركيب الشريحة في مجموعة توفر تروسًا للحامل والترس يسمح لك بإدارة المقابض لتحريك الشريحة باستمرار على طول المحور X (يسار أو يمين) و Y - المحور (تجاهك أو بعيدًا عنك) بزيادات صغيرة جدًا صغيرة.

الشكل 6. مرحلة ميكانيكية نموذجية (لاحظ الورنيشات على محاور X و Y والعدسة العليا لمكثف Abbe أسفل المرحلة)

يصبح توسيط كائن سهلًا تمامًا ، كما هو الحال مع الاحتفاظ بكائن متحرك في مجال الرؤية. نظرًا لأن المرحلة الميكانيكية توفر فتحات محور X ومحور Y ، فمن السهل العودة إلى موقع محدد على الشريحة حتى بعد نقلها بالكامل خارج مجال الرؤية. لن نفكر في استخدام المجهر بدون مرحلة ميكانيكية. الحياة قصيرة جدا.

مكونات المرحلة الأساسية

على الرغم من حقيقة أنها تقع أسفل المرحلة (وبالتالي أسفل العينة) ، فإن لمكونين بديلين تأثير كبير على جودة الصورة.

الاعجاز

يستخدم الحجاب الحاجز للتحكم في قطر مخروط الضوء حيث يتقاطع مع العينة التي يتم عرضها. من الناحية المثالية ، تريد أن يكون قطر مخروط الضوء بنفس حجم مجال رؤية العدسة الموضوعية التي تستخدمها. عند التكبير المنخفض ، حيث يكون مجال الرؤية كبيرًا نسبيًا ، فأنت تحتاج إلى مخروط ضوء أكبر ؛ عند التكبير العالي ، حيث يصبح مجال الرؤية أصغر في المقابل ، فأنت تريد مخروطًا ضوئيًا أصغر. إذا كان مخروط الضوء أصغر من مجال الرؤية ، فلن يتم إضاءة الحقل بالكامل. إذا كان مخروط الضوء أكبر من مجال الرؤية ، فإن "إهدار" الضوء من خارج مجال الرؤية يقلل من التباين وجودة الصورة.

المجاهر لعبة ليس لها الحجاب الحاجز. تشتمل الطرز الأساسية على غشاء قرصي ، وهو ببساطة قرص معدني به عدة ثقوب (عادة ما تكون خمسة أو ستة فتحات) مختلفة القطر يمكن تدويرها في موضعها. توفر أغشية الأقراص إعدادات التسوية فقط ، ولكنها قابلة للاستخدام بشكل عام. تحتوي المجاهر الأفضل على أغشية قزحية ، والتي يمكن ضبطها بشكل مستمر لتوفير أي حجم للفتحة ، من فتحة إلى فتحة مفتوحة على مصراعيها.

مكثف

يقع المكثف بين الحجاب الحاجز والمرحلة ، مع تركيز الضوء من المنور على العينة لتوفير صورة أكثر إشراقًا وضوحًا. المجاهر لعبة والمبتدئين طالب / الهاوي المجاهدين ليس لديهم المكثف.تستخدم المجاهر الأفضل نوعًا ما مكثفًا ثابت التركيز بسيطًا ، يصنف عادة عند 0.65 NA (الفتحة العددية ، حيث يجب أن يكون NA الخاص بالمكثف مرتفعًا على الأقل مثل NA من العدسات الموضوعية التي يتم استخدامها مع. مكثف 0.65 NA يمكن استخدامها مع أكثر من هدف 40X. تتطلب أهداف 100X من انغماس الزيت بمعدل 1.25 NA مكثف 1.25 NA.) تستخدم المجاهر متوسطة المدى مكثف Abbe قابل للتركيز ، عادة ما يكون 0.65 NA عادةً مع ترتيب تركيز حلزوني. توفر الموديلات الأفضل مكثف Abbe قابلاً للتركيز على الحامل والترس مع 1.25 NA للاستخدام مع أي هدف يصل إلى هدف غمر الزيت 100X.

إضاءة كوهلر

إذا التقطت أي كتاب عن الفحص المجهري الأساسي ، فستواجه قريبًا مصطلح إضاءة Köhler. ابتكرت من قبل أغسطس K¶ Augusthler في عام 1893 ، توفر طريقة الإضاءة هذه إضاءة فائقة للغاية وأعلى تباين ممكن. لسوء الحظ ، يتطلب إعداد إضاءة Köhler ميزات فيزيائية غير موجودة على نطاقات بأسعار معقولة ، بما في ذلك مصباح يمكن وضعه ومكثف مصباح قابل للتركيز. عدد قليل جدًا من المجاهر التي يقل سعرها عن 1000 دولار تشمل الميزات اللازمة لإعداد إضاءة Köhler.

لحسن الحظ ، فإن البديل ، الذي يطلق عليه الإضاءة الحرجة ، يمكن استخدامه بشكل مثالي في معظم الأعمال البصرية. (في الواقع ، يفضل العديد من المجهريين ذوي الخبرة الإضاءة الحرجة على إضاءة Köhler للعمل البصري بتضخيم عالٍ.) تعد الإضاءة المتساوية لإضاءة Köhler مهمة للحصول على نتائج ذات جودة احترافية عند التقاط الصور من خلال المجهر ، ولكن تعمل الإضاءة على خلاف ذلك غرامة.

القرار النهائي

لذلك ، مع كل ما قيل ، ما النموذج الذي يجب أن تحصل عليه؟ من الواضح أن هذا يعتمد على احتياجاتك وميزانيتك ، ولكن يمكننا تقديم بعض النصائح لمساعدتك في اتخاذ قرار جيد.

مجهر المستوى 400X للمبتدئين: من السهل إنفاق القليل جدًا على المجهر بقدر ما يصرف كثيرًا. نقترح عليك تجنب المجاهر لعبة تماما. إنها مضيعة للمال. إذا كنت بحاجة إلى نطاق 400X أساسي بأقل تكلفة ، فاختر Maker Shed Model 109. يعد هذا النطاق مثاليًا لاستخدام هواية متساهلة أو لطلاب المدارس الابتدائية ، ويمكن أن يخدم في المدرسة المتوسطة في قرصة. عند 119 دولارًا ، يفتقر إلى مرحلة ميكانيكية ويوفر ميزات أساسية فقط ، ولكن البصريات والميكانيكا صلبة.

نطاق المدى المتوسط ​​400X: إذا كنت بحاجة إلى نطاق متوسط ​​المدى 400X ، فاختر Maker Shed Model 131. يعد هذا النطاق مفيدًا لاستخدام الهوايات ، ويمكن أن يخدم طالبًا من المدرسة المتوسطة أو الثانوية العامة حتى المدرسة الثانوية ، باستثناء بيولوجيا AP. عند 235 دولارًا ، يوفر هذا النطاق البصريات والميكانيكا الجيدة جدًا. الميزة الرئيسية الوحيدة المفقودة هي هدف الغمر بالزيت 100X ، وهو أمر ضروري لدراسات بيولوجيا الخلية في دورات بيولوجيا AP بالمدارس الثانوية.

نطاق المستوى 1000X للمبتدئين: إذا كنت بحاجة إلى نطاق 1000X للمبتدئين ، فاختر Maker Shed Model 134. يعتبر هذا النطاق ممتازًا لاستخدام الهواية ، وهو النطاق الوحيد الذي سيحتاج إليه الطالب من المرحلة المتوسطة أو الثانوية حتى AP. مادة الاحياء. عند 359 دولارًا ، يوفر هذا النطاق البصريات والميكانيكا الجيدة جدًا ، وهو في الأساس ترقية طراز 131 ليشمل هدف غمر بالزيت 100X ، ومكثف 1.2A NA قابل للتركيز ، وغشاء قزحية ، ومرحلة ميكانيكية قياسية.

نطاق 1000X "مدى الحياة": إذا كنت ترغب في جعل المجهر الأول يشترى الأخير الخاص بك ، فاختر أحد طرازات سلسلة Maker Shed 160 ، نموذج $ 479 160 (أحادي) ، نموذج 539 دولار 161 (رأس مزدوج) ، 629 دولارًا نموذج 162 ( مجهر) ، أو 819 دولار نموذج 163 ثلاثي العينيات). يمكنك بالطبع دفع الكثير مقابل المجهر ، لكن الميزة الرئيسية الوحيدة المفقودة من نطاقات السلسلة 160 هي دعم إضاءة Köhler. يعد أي من المجاهر المكونة من 160 سلسلة اختيارًا رائعًا لاستخدام الهوايات ، وهو النطاق الوحيد الذي سيحتاجه الطالب من المدرسة المتوسطة أو الثانوية العامة حتى الجامعة ومدرسة الدراسات العليا. البصريات والميكانيكا ممتازة ، وقائمة الميزات رائعة. حتى الأشخاص الذين يستخدمون المجاهر الاحترافية يوميًا يذهلون دائمًا من مستوى الجودة الميكانيكية والبصرية التي توفرها المجاهر من سلسلة 160 عند هذه النقطة السعرية. الترقيات الوحيدة التي نقدمها على هذه النطاقات هي ASC (التباين العالي) أو تخطيط الأهداف اللونية.

في صانع السقيفة:

تحقق من كل المجاهر الرائعة التي نحملها الآن في Maker Shed. سنضيف الكثير من الأدوات والكيمياء والكيمياء على مدار الأسابيع القليلة المقبلة قبل إطلاق Make: Science Room الكبير ، لذلك تابعنا على Make: Online لجميع أحدث الإعلانات!



قد تكون مهتمة

الافراج عن جرة من الفن كل يوم: مقابلة مع قاعة كيرستي

الافراج عن جرة من الفن كل يوم: مقابلة مع قاعة كيرستي


أحداث ماكرة

أحداث ماكرة


أداة مراجعة: الأريكة رذاذ الطلاء. لا جديا.

أداة مراجعة: الأريكة رذاذ الطلاء. لا جديا.


صانع الإكتشاف في البرية

صانع الإكتشاف في البرية