لنتحدث عن المجاهر

أتذكر أنه في طفولتي البعيدة ، تلقيت مجهرًا "طبيعيًا" - لعبة واحدة ، لكنها ما زالت تعطي تكبيرًا ثابتًا يصل إلى ستين مرة. كان يتألف من أنبوب واحد ، مثبت على علبة بلاستيكية ، في نفس الوقت يلعب دور القاعدة. كم عدد الأشياء الشيقة التي تمت مراجعتها من خلال العدسة المضيئة بمرآة باهتة - من أوراق الطحالب إلى صرصور كامل ...







الشكل. 1. مجهر الأطفال "الطبيعي" (لعدم وجود أفضل - صورة من منصة التداول)



لقد مرت أكثر من ثلاثين عامًا منذ ذلك الحين ، لكنني لم أنس هواية طفولتي. وبعد ذلك ذات يوم ، وتحت تأثير نوبة من الحنين إلى الماضي ، قررت شراء نفس اللعبة ، ولكن أكثر حداثة. لكن النظرة الأولى في القسم المقابل من موقع الإنترنت أظهرت أنني لا أفهم شيئًا في هذه الحياة. إن وفرة الأجهزة المختلفة التي وصفتها نفس كلمة "ميكروسكوب" أبهرت العينين. والآن ، بدلاً من بضع نقرات سريعة على الماوس ، كان علي أن أجلس بإحكام وأفهم على الأقل أساسيات الفحص المجهري الحديث. النتائج أدناه.



تحذير: لا يُقصد من هذه المراجعة أن تكون وصفًا شاملاً وهي مخصصة لهواة الهواة المهتمين بموضوع خاص بهم أو للأطفال. المقال لا يحتوي على أي نظرية تتعلق بالبصريات ؛ فهو غزير في المواد الأخرى.

أنواع المجاهر

هناك عدد غير قليل من المهام المختلفة للغاية التي من الضروري فيها فحص أصغر تفاصيل الأشياء بالتفصيل - من الأحجار الكريمة والعملات المعدنية إلى الدواخل الداخلية للخلية الحية. الأساليب المستخدمة تعتمد بشدة على ماذا وكيف نريد أن نرى. دعنا نترك وراء الكواليس أصغر الأشياء مثل الفيروسات أو التركيب الجزيئي لمادة ما ونركز على الأجسام الأكبر التي تتراوح في الحجم من البكتيريا وما فوقها. تنقسم الأجهزة البصرية المستخدمة لمثل هذه المهام إلى فئتين كبيرتين: البيولوجية (المركبة) والميكروسكوبات المجسمة.



لن أسهب في الحديث عن المجسمات المجسمة بالتفصيل. سألاحظ فقط أنه ، على عكس توقعات اللاوعي من الاسم ، فإن هذه الفئة من الأجهزة ليست مخصصة لإنشاء صور استريو. تُستخدم المجهرات المجسمة لفحص الأجسام المعتمة الكبيرة نسبيًا في الضوء المنعكس: الدوائر الدقيقة والأحجار والحشرات وما إلى ذلك. وهي تختلف في التكبير البصري المنخفض نسبيًا (40-60-80x ، على الرغم من أن أكثرها تقدمًا يمكن أن تحتوي على 200x) وغالبًا ما تكون مجهزة بشاشات مدمجة أو واجهات رقمية. مصدر الضوء فوق العينة. الأحجام - من الأجهزة المحمولة إلى التركيبات الثابتة الثابتة.



بعض المجاهر المجسمة للأغراض الصناعية تفتقر حتى إلى عدسة بصرية وهي مصممة حصريًا للاتصال بجهاز كمبيوتر / هاتف ذكي عبر USB / WiFi ("المجاهر الرقمية"). هذه المجاهر رخيصة نسبيًا. إذا كنت بحاجة إلى إلقاء نظرة فاحصة على صرصور أو ماسة أو عناصر لحام على لوح ، فهذا النوع من الأجهزة مناسب لك. فقط تذكر أن المكبرات الفائقة مثل 1600x ، والتي يمكن العثور عليها غالبًا في أوصاف حتى أرخص الأجهزة ، هي مكبرات رقمية ولا تقترب حتى من المكبرات البصرية الحقيقية. كيف تبدو؟ ومن يدري ، لا يتنازل المصنعون عن مثل هذه التفاصيل.





الشكل: 2. مجهر ستريو Aomekie مع تكبير 20x / 40x (صورة الشركة المصنعة)

المجاهر البيولوجية

الفئة الرئيسية للأجهزة التي سنركز عليها هي ما يسمى بالمجهر البيولوجي ، في المصطلحات الإنجليزية "مركب" (مركب ، من مركب). الغرض منه هو عرض عينات شفافة رقيقة (أقسام الأنسجة ، البكتيريا ، الكائنات الحية الدقيقة ، إلخ) في الضوء المنقول. يتم تحضير العينة على شريحة تلائم منصة العمل ، ويكون مصدر الضوء أسفل العينة.



يجب أن يكون مفهوما أنه من الصعب دفع نفس الصرصور تحت مجهر بيولوجي: بالنسبة للبصريات القوية ، حيث تكون المسافة بين العدسة والدواء حرفيا عُشر ملليمتر ، يجب أن يكون الدواء رقيقًا جدًا ومسطحًا وشفافًا ومُعدًا خصيصًا وربما ملونًا. عادة ما يكون هذا عبارة عن قطرة أو غشاء رقيق يوضع بين شريحة مجهر وغطاء زلة. يتناسب الصرصور مع عدسة منخفضة الطاقة (يتراوح طولها البؤري من عدة مليمترات إلى عدة سنتيمترات). ومع ذلك ، يجب أن تعتني بمصدر ضوء خارجي جيد ولا تعتمد على عمق مجال عالٍ: في أي وقت ، يمكنك رؤية طبقة معينة فقط من الصورة بوضوح.



يتكون المجهر البيولوجي النموذجي من ثلاثة أجزاء: منصة ميكانيكية (قاعدة ، ومرحلة ، وأجهزة تصويب وتركيز) ، وإضاءة ، ونظام بصري.





الشكل: 3. مجهر سيليسترون (صورة الشركة المصنعة)

منصة ميكانيكية

يتكون الجزء الميكانيكي من قاعدة تُركب عليها جميع المكونات الأخرى ، ومرحلة تناسب العينة. جزء مهم جدًا من الميكانيكا هو النظام المسؤول عن تحريك المرحلة في ثلاثة أبعاد - هذه هي الطريقة التي يتم بها إحضار العينة إلى النقطة المحورية لهدف ثابت. هناك نماذج تتحرك فيها العدسة ، لكن هذا نادر الحدوث. في الأجهزة المبتدئة ، تكون الميكانيكا هي الأكثر بدائية. يعد ضبط الارتفاع (التركيز) خشنًا فقط ، حيث يتم تحريك العينة في المستوى - بأصابعك.



في النماذج الأكثر تعقيدًا ، بالإضافة إلى التركيز الخشن ، يظهر نموذج جيد ، بالإضافة إلى مشبك يحرك الشريحة في المستوى الأفقي (الجانب المتحرك له شكل هلال مميز ، ويمكن رؤيته بوضوح على صور الجهاز). في أبسط المجاهر ، يتم تنظيم الحركة الرأسية بواسطة براغي / مقابض مختلفة ، وفي المجاهر الأكثر تقدمًا يتم محاذاة على نفس المحور. في المجاهر بدون تركيز دقيق ، هناك خطر حقيقي من سحق كل من الشريحة والعدسة الموضوعية بسبب حركة اليد غير الملائمة.



مادة العلبة - بلاستيك أو معدن. البلاستيك أخف وزنًا ولكنه أيضًا أكثر هشاشة. يتم استخدامه عادةً في النماذج المتنقلة المصممة للأطفال أو المختبرات الميدانية حيث يكون من المهم تقليل الوزن. بالنسبة للمجاهر الثابتة ، يتم استخدام المعدن: فهو ليس أقوى فحسب ، ولكنه أيضًا أقل عرضة للاهتزازات ، التي تصبح حرجة عند التكبير العالي. وزن المجهر المعدني 3-4 كجم.



تاريخيا ، كانت قاعدة المجهر تتكون من قاعدة ثابتة وذراع متحرك ، مما سمح بإعادة توجيه المجهر بالنسبة للعمودي. كان هذا ضروريًا ليس فقط لراحة العمل ، ولكن أيضًا للحصول على إضاءة خلفية عالية الجودة. ومع ذلك ، فإن المجاهر الحديثة لها قاعدة متجانسة بزاوية ميل ثابتة لأنابيب العين ، وهذا ليس مناسبًا دائمًا. ضع في اعتبارك أن راحة رقبتك أثناء العمل تعتمد بشكل مباشر على هذه الزاوية ، لذا اختر الجهاز بزاوية تناسبك.





الشكل: 4. AmScope M500 مع أبسط مرحلة دون التحرك في الطائرة (صورة الشركة المصنعة)

المكونات الكهربائية

لا يكفي إحضار العينة إلى نقطة الاتصال ؛ يجب أيضًا أن تكون مضاءة بشكل صحيح. سينتج عن الإضاءة الخلفية السيئة صورة مظلمة جدًا أو غير قابلة للقراءة بشكل مفرط ، بالإضافة إلى إضاءة مجال غير متساوية.



تاريخيا ، كانت تستخدم للإضاءة مرآة مقعرة ، وتقع تحت ثقب في الجدول. ومع ذلك ، فمن الصعب بفضل مساعدتها تحقيق إضاءة موحدة عالية الجودة لمجال الرؤية ، وهو أمر بالغ الأهمية في حالات التكبير العالية. كما أنه يفرض قيودًا شديدة الخطورة على موضع المجهر بالنسبة لمصدر الضوء ، وكذلك على المصدر نفسه. تظل هذه المرآة اليوم فقط في أكثر الأجهزة بدائية ، عادةً في مجاهر الحقل أو الأطفال ، كما هو الحال في "Naturalist" الموضح في بداية المقالة. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، يمكن توفيره كخيار إضافي ، لتحل محل مصدر الضوء الرئيسي.



اليوم ، يتم استخدام أنواع مختلفة من المصابيح المدمجة في القاعدة للإضاءة. حتى وقت قريب نسبيًا ، تم استخدام مصابيح الهالوجين أو المصابيح المتوهجة ، لكن كان لديهم مشاكلهم الخاصة. بادئ ذي بدء ، يرجع ذلك إلى حقيقة أن الضوء تم إنشاؤه بواسطة خيط رفيع ، وتم إسقاطه على حقل دائري ، مما يخلق ، مرة أخرى ، مشاكل في التوحيد. ومع ذلك ، في الظروف الحديثة ، تستخدم الصناعة على نطاق واسع مصادر ضوء LED ، مما أدى إلى إزالة المشكلة.



يتم تشغيل الإضاءة الخلفية إما عن طريق البطاريات (هذه المجاهر جيدة بشكل خاص للأطفال ، حيث يمكن حملها في كل مكان معهم) ، أو بواسطة سلك من المنفذ. إذا طلبت جهازًا سلكيًا في الخارج ، فتذكر محولات القابس.



يتم التحكم في الإضاءة من خلال شدة المصباح ومكثف الضوء أسفل طاولة العمل ، والتي تحتوي على غشاء وعدسة لتركيز الضوء على العينة. في النماذج غير المكلفة ، مكثف Abbe الأكثر شيوعًا أو تعديلاته ، يمكن غالبًا رؤية هذا الاسم في وصف المجهر. بالنسبة لأنشطة الهواة ، عادةً ما يتم استخدام الإضاءة من نوع "المجال الساطع" (بمعنى ، يتم عرض الكائنات الشفافة على خلفية بيضاء ساطعة) ، على الرغم من وجود أنواع أخرى: "الحقل المظلم" ، والذي يعطي صورة معكوسة وإضاءة فلورية ، إلخ. يمكن استبدال المكثف ، مما يسمح بالحصول على أنواع مختلفة من الإضاءة في نفس المجهر.



هناك أيضًا نماذج ذات إضاءة علوية إضافية ، كما في الصورة أدناه (نوع من الهجين من الميكروسكوب البيولوجي والمجسم) ، ولكن عادةً ما يكون هذا هو الكثير من أجهزة الهواة والتكبير المنخفض: العدسات القوية ، التي تلتصق عمليًا بزجاج الغطاء ، تحجب الضوء العلوي ببساطة. من الناحية العملية ، فإن العدسة ذات الأربعين ضعفًا ، حتى مع الإضاءة الخارجية الجيدة ، لا ترى شيئًا تقريبًا ، ويظهر مائة ضعف ظلام دامس.



بالمناسبة ، انتبه: لا يحتوي المجهر الموجود في الصورة على مكثف كامل ؛ بدلاً من ذلك ، فقط مصدر ضوء وحجاب حاجز. على المنضدة ، لا يوجد سوى أكثر المشابك بدائية لشريحة زجاجية ، وتحريك العينة في الطائرة - بأصابعك.





الشكل: 5. مجهر هواة Swift SW150 لمستوى الإدخال مع إضاءة علوية إضافية (صورة الشركة المصنعة)

النظام البصري - العدسات

يتكون النظام البصري من أهداف (تنظر مباشرة إلى العينة) وعدسات (عينية).



الأهداف التي تعرض العينة مباشرة مثبتة على قرص دوار من أجل التغيير السريع. في الوقت الحالي ، لديهم أربعة نطاقات تكبير نموذجية: 4-5x (عدسة مسح ، عادةً للتصويب الخشن) ، 10-15x (عدسات منخفضة الطاقة) ، 40-60x (طاقة عالية) و 90-100x وأعلى (قوة فائقة). تعد الأهداف ذات التكبير الأعلى من 100x نادرة ، وبالتأكيد ليست في مجاهر الهواة.



عادةً ما تكون الأنواع الثلاثة الأولى ("الجافة") قياسية لجميع الطرز ، حتى للأطفال. تم العثور على النوع الأخير من العدسات في نماذج أكثر تقدمًا ومن أجل الحصول على صورة عالية الجودة ، فإنه يتطلب تقنية استخدام خاصة - الغمر. خلاصة القول هي أن مؤشرات الانكسار للهواء والزجاج تختلف باختلاف الأطوال الموجية (وهذا هو الأساس لتحلل اللون الأبيض إلى طيف). إذا كان هناك هواء بين العينة والعدسة ، يظهر انحراف لوني شديد عند تكبير 100x ، مما يقلل الحدة إلى درجة أنه غير مقروء تمامًا.



لذلك ، بالنسبة للعدسات القوية (تسعين ضعفًا وأعلى) ، عادةً ما يتم استخدام تقنية غمر (غمر) العدسة الأمامية للهدف في زيت خاص له نفس معامل الانكسار مثل الزجاج. يتم وضع قطرة زيت على غطاء الزجاج ، حيث يتم إنزال الهدف مباشرة. بعد الفحص ، يتم غسل الزيت من العدسة. عادة ما يتم تمييز هذه العدسات بكلمة زيت. يمكن استخدامها جافة ، لكن من المستحيل تحقيق حدة عالية في هذه الحالة. يتم تضمين الزيت في مجموعة أدوات بدء المجهر بمثل هذه الأهداف ، ويمكن أيضًا شراؤه بشكل منفصل (زيت جوز الأرز مثالي من الزيوت الطبيعية). لا ينبغي استخدام الغمر بالزيت مع عدسات أقل قوة والتي لم يتم ذكرها صراحةً.



ومن المثير للاهتمام ، أنه حتى العدسات 50x كانت مغمورة في منتصف القرن الماضي ، ولكن منذ ذلك الحين حققت التقنية تقدمًا كبيرًا. تاريخيًا ، كان أول سائل غمر هو الماء العادي (تم اختراع هذه التقنية في بداية القرن التاسع عشر) ؛ تم التقاط الزيت المناسب لأول مرة في نهاية القرن نفسه.



أيضًا ، يمكن للأهداف ذات 100 ضعف أن تتاخم مباشرة على غطاء زجاج المستحضر. عادة ما تتم حماية العدسة الأمامية بإطار زنبركي خاص (كلمة زنبركية في وصف العدسة). عدة مرات في الوصف ، صادفت أيضًا كلمة ريشة بدلاً من الربيع ، على الرغم من أنني لم أجد تعريفًا. بالنسبة لأبحاث الهواة ، فإن هذه العدسات زائدة عن الحاجة من حيث السعر الإضافي الكبير ومن حيث الجهد المبذول. لا يمثلون قيمة إضافية كبيرة في المنزل.





الشكل: 6. مجموعة من العدسات اللونية من OMAX بقدرات نموذجية 4x و 10x و 40x و 100x (صورة الشركة المصنعة). إطار الربيع مرئي بوضوح على عدسة 100x

النظام البصري - العدسات

يتم إدخال العدسات القابلة للاستبدال في الأنابيب الموجودة أعلى المجهر ولها تكبير ثابت خاص بها ، على سبيل المثال 10x ، 16x ، 25x. كلما زاد التكبير ، كانت العدسة أقصر. تحتاج النظارات مثلي أن تضع في اعتبارك أنه ، على عكس الكاميرا ، فإن العمل باستخدام عينية مجهرية مع النظارات أمر صعب للغاية: يجب أن تضغط العدسة على العين عمليًا. راحة العين للعدسات العادية هي 7-13 مم ، مع النظارات تحتاج إلى عدسات خاصة ذات إزاحة عالية (15-20 مم). ومع ذلك ، هذه ليست مشكلة خاصة. على أي حال ، الحدة في المجهر يتم ضبطها للعين بشكل فردي. حتى مع وجود قصر النظر الأعلى ، يمكن رؤية صورة حادة في المجهر. العيب الوحيد هو أنه يجب عليك خلع النظارات ووضعها طوال الوقت.



يمكن أن تكون العدسات ذات تركيز عريض (يتم تمييزها بالأحرف WF ، تركيز عريض). تتمتع هذه العدسة بمجال رؤية واسع ، مما يسهل العمل مع الاستعدادات الواسعة.

ومن الجدير بالذكر أيضًا عدسة بارلو. هذه عدسة إضافية من ثلاث طبقات يتم وضعها في أنبوب الجهاز البصري أمام العدسة وتعطي تكبيرًا إضافيًا صغيرًا. كقاعدة عامة ، يمكن العثور على عدسات 2x Barlow في نطاق توصيل المجهر. هذه حيلة تسويقية شائعة. تؤدي العدسات الزجاجية اللونية الرخيصة (أو حتى ، لا سمح الله ، البلاستيك) إلى تدهور جودة الصورة بشكل ملحوظ ، وبالتالي لا معنى لها مع التكبير القوي. في المستوى المنخفض والمتوسط ​​، يكون الجمع بين العدسة والعينية كافياً.



وفقًا لعدد العدسات ، تنقسم المجاهر إلى أحادي العين الكلاسيكي (عدسة واحدة) ، مجهر (عينتان للنظر بكلتا العينين) وثلاثي العينين (يتم تثبيت الأنبوب / المنفذ الثالث عموديًا ويعمل على توصيل صورة أو كاميرا فيديو).



أسهل استخدام أحادي. من السهل جدًا التعود عليها ، وهي تخلق المشكلة الوحيدة - عبء قوي على عين وأخرى مسترخية. مع الاستخدام المطول ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى عواقب غير سارة على الرؤية.



يتم استخدام المجاهر ثنائية العينين لكلتا العينين في وقت واحد وإنشاء صورة مجسمة. أنها تسمح لك بضبط المسافة بين العدسات لتناسب تلاميذك. أيضًا ، يحتوي أحد أنابيب المنظار على تعديل للتعويض عن الاختلاف في الديوبتر بين العينين. ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أن إنشاء صورة صلبة باستخدام منظار هو أكثر صعوبة بكثير من استخدام المنظار الأحادي ، ويستغرق الأمر بعض الوقت للتعود عليه. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التعديل له حدوده الخاصة على المسافة بين التلاميذ ، لذلك قد لا يكون التكيف مع الطفل ممكنًا. يجب أخذ مجهر أحادي للأطفال ، كما أن المناظير ليست مفيدة بشكل خاص في تمارين الهواة العرضية.



تبدو الأجهزة ثلاثية العينيات فعالة ومريحة عندما يتعلق الأمر ببث صورة في الخارج في وقت واحد مع العمل. ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أنه لا يمكن دائمًا استخدام جميع المنافذ الثلاثة في وقت واحد. توجد حلول يتعين عليك فيها ، على سبيل المثال ، الاختيار بين أحد أنابيب العين ومنفذ ثالث.





الشكل: 7. ثلاثي العينيات Omax M837ZL مع منفذ عمودي للكاميرا (صورة من الشركة المصنعة)

النظام البصري - الخاتمة

تُحسب القوة الكلية للميكروسكوب البيولوجي على أنها نتاج العدسة والتكبير الموضوعي. على سبيل المثال ، مع عدسة موضوعية 40x وعدسة 10x ، يكون التكبير الكلي 400x. ومع ذلك ، ينبغي ألا يغيب عن البال أنه بالنسبة للعدسات اللونية القياسية ، يكاد يكون من المستحيل تحقيق صورة واضحة بتكبير فائق القوة بسبب قوانين البصريات. من نقطة معينة فصاعدًا ، ستعمل العدسات على تكبير التفاصيل المرئية بالفعل فقط ، وليس إضافة تفاصيل جديدة. يبلغ الحد الأقصى للتكبير البصري الفعال حوالي 1500x ، أو حتى أقل ، في المنزل 1000x هو سقف عملي. للحصول على دقة أعلى ، يتم استخدام عدسات أحادية اللون باهظة الثمن أو مجاهر إلكترونية ، وهي قصة مختلفة تمامًا.



هل 1000x كثير أم قليل؟ حجم المكورات العنقودية الذهبية حوالي 1 ميكرون (1/1000 مم) ، الأميبا 200-600 ميكرون ، وحيدة الخلية الطحالب حوالي 40 ميكرون. تكفي زيادة ألف مرة لرؤية كل هذا بالتفصيل. لذلك لا تولي اهتمامًا كبيرًا لأرقام التسويق الخاصة بالتكبير الأقصى الذي يتراوح بين 2500 و 3000x ، والذي تم الحصول عليه عن طريق الضرب الحاد للقوى القصوى للعدسات والعدسات. لتثبيته ، ستقوم بتثبيته ، ونتيجة لذلك فقط سيظهر كما هو الحال في أغنية "Lilac fog يطفو تحت العدسة ..."



التثبيت الصحيح لغشاء المكثف مهم أيضًا عند التعامل مع المستحضرات. تزيد الفتحة الضيقة من التباين والحدة ، لكنها تجعل الصورة داكنة. تسمح فتحة العدسة الواسعة بدخول المزيد من الضوء ، ولكن يمكنها أن تجعل الصورة تبدو شديدة التعريض وتباين منخفض ، وتخفي التفاصيل وحتى الكائنات بأكملها. يتم اختيار الحجاب الحاجز لكل دواء على حدة.



في الصورة أدناه ، لاحظ رأس المجهر الدوار ، والذي يسمح لك بتوجيه العدسات في الاتجاه المطلوب. هذا التصميم مناسب عند العمل مع عدة أشخاص. ومع ذلك ، لا يزال يتعين على الجميع ضبط الحدة لتناسب عيونهم بشكل فردي.





الشكل 8. مجهر ثنائي العينين Motic BA80 (صورة الشركة المصنعة). يظهر المكثف بوضوح تحت الطاولة في المنتصف ، ويوجد على الطاولة مقطع على شكل شهر لشريحة زجاجية

النظام البصري - إقران المجهر بجهاز كمبيوتر

يتم توصيل المجهر بالأجهزة الخارجية ، مثل الشاشة أو الكمبيوتر ، عن طريق تثبيت كاميرا فيديو خاصة * بدلاً من * العدسة أو في منفذ ثلاثي العينيات مخصص. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في هذه الحالة يتم فقد التكبير الذي قدمته العدسة ، ويبقى فقط تكبير العدسات الموضوعية وغير القابلة للتعديل. عادةً ما تشير معلمات الكاميرا إلى سعة مصفوفتها (3 و 5 و 10 وأكثر من ميجابكسل) ، يظل التكبير البصري سرًا وراء سبعة أختام. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مجال رؤية الكاميرا أضيق بكثير من مجال رؤية العين البشرية.



قد لا يتم التعرف على الكاميرا نفسها بواسطة أدوات وتطبيقات Windows القياسية (وهي ليست ضرورية - فهي عمياء تمامًا بدون مجهر) ، لذلك يقوم المصنعون بإرفاق برامج متخصصة بها. يسمح لك بالتقاط الصور وتسجيل مقاطع الفيديو. توجد أنواع مختلفة من الكاميرات في السوق - بدءًا من الكاميرات القديمة بدقة 640 × 480 وحتى الكاميرات الحديثة بدقة تصل إلى 20 ميجابكسل. كما أنها تختلف في الواجهات ، مما يؤثر على إمكانيات تسجيل الفيديو في المقام الأول (سيكون من الصعب استقبال دفق فيديو بمعدل FPS عالي ودقة عبر USB 2.0). أيضًا ، يمكن توصيل الكاميرات مباشرة بشاشة أو جهاز آخر عبر HDMI ، ولها واجهة WiFi ، وما إلى ذلك.



تقدم العديد من الشركات المصنعة أيضًا كاميرات للمجاهر الخاصة بهم ، ولكن لا أحد يكلف نفسه عناء شراء كاميرا من بائع آخر. يجب أن يؤخذ في الاعتبار فقط أن قطر الأنبوب من المجاهر المختلفة قد يختلف ، لذلك يجب التأكد من أن هذه الكاميرا مناسبة لهذا الأنبوب. حسنًا ، أو استخدم المحولات التي تُباع أيضًا. القطر القياسي لعدسة المجهر البيولوجي هو 23.2 ملم ، بالنسبة إلى المجهر الفراغي - 30 و 30.5 ملم.



هناك أيضًا ملحقات رخيصة نسبيًا تتيح لك إعادة توجيه التدفق البصري من العدسة إلى عدسة كاميرا الهاتف الذكي. تتمثل ميزة هذا الجهاز في الحفاظ على التكبير الأصلي ، حيث يتم تثبيته فوق العدسة. الجانب السلبي هو أن إمكانيات الحصول على الصور وحفظها محدودة بسبب القدرات المحدودة للهاتف الذكي. حسنًا ، مجال رؤية هذه الكاميرا لا يزال أضيق من مجال رؤية العين.





الشكل: 9. كاميرا رقمية لمجهر Puls Life Science DCM-310 (صورة الشركة المصنعة)

الأسعار والمصنعين

يمكن العثور على أسعار الميكروسكوبات الحيوية مختلفة جدًا. يتم عرض تلك التي يتم وضعها للأطفال مقابل 30-40 يورو ، ومع ذلك ، يجب على المرء أن يتذكر القيود المحتملة مثل العدسة الثابتة 10x التي لا تدعم تركيب الكاميرا ، أو عدم وجود مكثف ، أو حتى الإضاءة الخلفية بشكل عام ، المرحلة البدائية ، إلخ. في أوروبا ، يمكنك شراء مجاهر أحادية العين بثلاث عدسات ، مصممة للهواة والطلاب ، ويبدأ سعرها من 100 يورو. كاميرا للميكروسكوب - من 50 يورو (وفي الفضاء: كاميرا بدقة 20 ميجابكسل يمكن أن تكلف سبعمائة). المزيد من المجاهر الاحترافية - ثنائية وثلاثية العين ذات أهداف 100x - تبدأ من 250 يورو. أخيرًا ، يقدم العديد من البائعين مجموعات مصممة خصيصًا للأطفال والطلاب والمتحمسين. يمكن أن تشمل أحادي مستوى الإدخال ، وكاميرا فيديو بسيطة ،مجموعة أساسية من الأدوات وشرائح العينات ، إلخ. تبدأ أسعار هذه المجموعات من مائة ونصف يورو.



من الضروري أن تضيف إلى الشراء مجموعة واحدة على الأقل من العينات وقسائم الغطاء (من 8 إلى 10 يورو - لاحظ أن هذا مستهلك) ، وكذلك ، إذا رغبت في ذلك ، مجموعة من المستحضرات المعدة مسبقًا (أجنحة وأرجل وذيول وأوراق وما شابه ذلك من الاستعدادات البسيطة لـ الدخول في الموضوع). حسنًا ، وبعد ذلك - المباضع ، والملاقط ، والميكروتومات ، وأطباق بتري ، وأنابيب الاختبار ، وإبر التحضير وما إلى ذلك ، وما شابه ، اعتمادًا على هواياتك. تأكد أيضًا من شراء كحول الأيزوبروبيل (كلما زاد التركيز ، كان ذلك أفضل) ، والفرش ، والمنافخ ، وأقمشة الألياف الدقيقة ، إلخ. - تميل البصريات إلى أن تصبح متسخة ومغبرة ، وحتى جزيئات الغبار الفردية على عدسات المجهر ستتعرض للتغلب على البقع الموجودة على الصورة.



ضع في اعتبارك أن أسعار نفس البضائع على Amazons الأمريكية والإنجليزية والألمانية ، ناهيك عن eBay ، يمكن أن تختلف بشكل كبير ، لذلك بعد اختيار نموذج ، يجب عليك البحث في مواقع مختلفة بحثًا عن أسعار أقل. يمكنك أيضًا البحث عن المجاهر على Aliexpress. ومع ذلك ، على الرغم من أن الأسعار هناك أقل بشكل ملحوظ مما هي عليه في أوروبا ، إلا أن سعر التسليم يمكن مقارنته بسعر الميكروسكوب نفسه ، مما يحرم الفكرة تمامًا من أي معنى.



أي ماركة يجب أن تختار؟ نظرًا لأن البصريات الخاصة بالمجاهر مهمة للغاية ، فقد دخلت هذه السوق الشركات العالمية الكبرى ذات الصلة بالبصريات - Olympus و Zeiss و Leica و Nikon وما إلى ذلك. ومع ذلك ، فإن أسعار أجهزتهم ، حتى مستوى الدخول ، ليست مشجعة ، بعبارة ملطفة ، وقد لا تعمل ببساطة في البيع بالتجزئة. لذلك يجب على أحد الهواة إلقاء نظرة فاحصة على البائعين الأكثر ديمقراطية مثل Swift أو Bresser أو Omax أو AmScope. يمكنك أيضًا شراء عدسات وعدسات منفصلة ، بما في ذلك تلك المصنوعة في الصين (هناك عدسات جيدة جدًا ، بناءً على التقييمات) ، ولكن في هذه الحالة تحتاج إلى التأكد من أنها متوافقة مع المجهر. يسمى المعيار الأوروبي للخيوط والمعلمات الميكانيكية والبصرية الأخرى DIN.

القليل من الممارسة. لعبة في الواقع

بعد شهر من الأفكار المؤلمة التي فيها طفولية "أريد"! لقد حاربت بشدة مع بخيل البالغين والعقلانية ، واستقرت على منظار Swift 350B. لماذا ا؟ لا شيء يتوهم: المجاهر السريعة بأسعار معقولة وذات جودة مناسبة حتى لظروف المختبر. بالإضافة إلى ذلك ، في تخفيضات الخريف على منطقة الأمازون الإنجليزية ، تم بيع هذا الطراز مقابل 160 جنيهًا فقط. لتجنب الاستيقاظ مرتين ، كان المكون الثاني للشراء هو 80 جنيهًا إسترلينيًا Swift ، وكاميرا 3 ميجا بكسل.



يبدو نطاق تسليم المجهر كما يلي:







تم بالفعل تثبيت أربعة أهداف (4x ، 10x ، 40x ، 100x) في الحلقة الدوارة ، وتم تضمين مجموعات العدسات العينية (10x و 25x) بشكل منفصل. انتبه إلى الشق الرأسي الفارغ فوق الرأس وفتحتين فارغتين - العبوة عالمية ومصممة أيضًا للثلاثي العينيات. سلك / مقبس الطاقة - C13 / C14 ، مزود طاقة مدمج في القاعدة. تشتمل المجموعة على غطاء بلاستيكي بسيط مثل "كيس قمامة عادي".



عند تجميعها وتوصيلها بجهاز كمبيوتر ، تبدو







هكذا (على الشاشة - صورة ساق نحلة تنتقل من مجهر): الآن دعنا نرى كيف تبدو العينات بتكبير مختلف عند البث من الكاميرا. لنبدأ بإعداد أوراق الفلوكس (المقطع العرضي) من مجموعة عينات متاحة تجاريًا. العدسات المستخدمة 4x و 10x و 40x و 100x (بدون زيت).





(4x)





(10x)





(40x)





(100x)



كما ترى ، لا تُظهر العدسة ذات المائة ضعف أي شيء واضح بدون الانغماس. يظهر 40 ضعفًا ، ولكن بسبب عمق المجال الضحل ، عليك اختيار طبقة الإعداد التي يجب مراعاتها. نظرًا لاستخدام بصريات الكاميرا بدلاً من العدسة ، أجد صعوبة في تحديد التكبير البصري النهائي. للمقارنة: الصورة أدناه هي ما تراه كاميرا الهاتف الخلوي من خلال عدسات 25x وعدسة 4x (تكبير كلي 100x). تمت إزالته من اليدين ، لأنني لم أشتري حاملًا للهاتف ، ومن هنا كان القطع على الجانبين.







يمكن الافتراض أن الكاميرا تعطي تكبير 20-25x ، لكن من الصعب تحديد أي جزء منها بصري وما هو رقمي.



الدواء الثاني مصنوع بنفسك. مجرد قطرة ماء من حوض المطبخ تحت الغطاء دون أي تحضير. العدسات هي نفسها: 4x ، 10x ، 40x.





(4x)





(10x)





(40x)



لاحظ حدود قوس قزح حول حد القطيرة (الخط الأسود المقوس في اللقطتين الثانية والثالثة). إذا لم تكن هناك انحرافات مرئية عند 4x ، فعندئذٍ يكون هناك بالفعل تشوه طفيف في اللون عند حدود الكائنات عند 10x. عند 40x ، يصبح قوس قزح ملحوظًا بحيث يمكن رؤيته بوضوح حتى في صورة الكاميرا ويزيد من حدة الوضوح بشكل ملحوظ. للقضاء على هذا التأثير ، يتم غمر العدسات 100 ضعف في الزيت.



للمقارنة: ما تراه كاميرا الهاتف الذكي من خلال العدسة بتركيبة 4x * 25x:







أخيرًا ، بضع كلمات عن النظارات. يتكون التحضير ، بالإضافة إلى الكائن المرصود ، من شريحة زجاجية سميكة وغطاء رفيع. يتم وضع الشريحة على الطاولة ، والغطاء يواجه العدسة. يجب أن تكون حذرًا للغاية عند العمل باستخدام زجاج الغطاء: بسماكة 0.13-0.17 مم ، لها حواف حادة جدًا ، على الرغم من معالجتها الخاصة. إذا تم التعامل معها بإهمال ، فيمكن أن تنشر إصبعك بسهولة أو حتى كسر الجرح. لا تسمح بأي حال للأطفال الصغار بالعمل معهم ، كما يجب مراقبة المراهقين في المرحلة الأولية.



في نهاية العمل مع الدواء ، يجب عليك إما تنظيف الزجاج وتقليل الشحوم بشكل صحيح. ستؤدي الدهون والزيت المتبقيان إلى عدم انتشار القطرة فوق الزجاج ، بل تتكسر إلى قطرات أصغر ، مما يجعل الرؤية صعبة. تُستخدم طرق مختلفة لإزالة الشحوم في المختبرات ، لكنها غير آمنة وتتطلب مواد كيميائية خاصة ، وغالبًا ما تكون سامة ، ومعدات مثل الأغطية. في المنزل ، أبسط طريقة هي كحول الأيزوبروبيل أو الغليان لمدة نصف ساعة على نار منخفضة في محلول من 2-5 ٪ من محلول صودا الخبز (حوالي ملعقة صغيرة لكل 100 مل). يسهل التخلص من غطاء الغطاء المتسخ - فهو هش للغاية ويتكسر بسهولة. ولا يجب عليك التمسك بالشرائح أيضًا - فهي رخيصة الاستهلاك. يمكن إزالة الزيت من العدسات الغاطسة بنفس طريقة إزالة أي بصريات أخرى:كحول الأيزوبروبيل على ستوكات.



بهذا تنتهي مقدمة أساسيات المجهر الضوئي. حظا سعيدا في السباحة المستقلة.