普通光學顯微鏡的改進

時間：2023-04-30 17:58:54 資料我要投稿

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普通光學顯微鏡的改進

作者：趙廣英余勇

教學儀器與實驗 2015年06期

一、制作背景

生物學是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，在生物學實驗中經(jīng)常要用到顯微鏡。然而普通光學顯微鏡滿足不了現(xiàn)代生物實驗教學的需要，迫切需要擁有數(shù)碼顯微鏡。可是，數(shù)碼生物顯微鏡價格不菲，經(jīng)費有限的學校很難擁有數(shù)碼顯微鏡，面對這種矛盾，怎么辦？方法之一就是自己制作數(shù)碼顯微鏡。

二、制作方法

（一）結(jié)構(gòu)

由普通光學顯微鏡、數(shù)碼攝像頭及適配器三部分組成。

（二）適配器

①作用：將攝像頭的鏡頭與顯微鏡的目鏡通過自制的連接裝置（即適配器）進行對接并固定，形成完整的一套數(shù)碼顯微鏡。

②材料：實驗室里試劑瓶用的軟膠塞、鋁合金等都可以。但比較理想的材料是軟膠塞，如圖1所示。它具有彈性，不會損傷顯微鏡的目鏡和數(shù)碼攝像頭的鏡頭，而且遮光效果好。

③制作過程：根據(jù)攝像頭鏡頭與顯微鏡目鏡的大小，選擇一個合適尺寸的軟膠塞。用開孔器在膠塞的上下兩端各打一個孔，兩個孔的尺寸與兩個鏡頭的大小相匹配，并用銼刀將孔內(nèi)部修理平整，如圖2所示。

（三）組裝

先將目鏡插入到膠塞下部孔中，再將攝像頭鏡頭插入到膠塞上部孔中，最后將目鏡裝到顯微鏡目鏡鏡筒上，這樣一臺簡易的數(shù)碼生物顯微鏡就制作完成了，如圖3所示。

三、使用方法

現(xiàn)以某型號的數(shù)碼攝像頭為例，說明該數(shù)碼生物顯微鏡的使用方法。

（一）安裝驅(qū)動程序

首先在互聯(lián)網(wǎng)上下載該型號攝像頭的驅(qū)動程序，然后按提示安裝驅(qū)動程序。安裝完畢后，將攝像頭的USB插頭插入到電腦主機的USB插口中，啟動攝像頭的應用程序，出現(xiàn)一個窗口。

（二）調(diào)試攝像頭

①調(diào)節(jié)分辨率：首先調(diào)節(jié)攝像頭的分辨率。如果拍攝靜態(tài)的物體，將分辨率設(shè)置為最大分辨率（640×480）；如果拍攝動態(tài)的物體，將分辨率設(shè)置為320×240。

②調(diào)節(jié)焦距：攝像頭的分辨率調(diào)好后調(diào)節(jié)攝像頭的焦距。將攝像頭鏡頭對準1m以外的物體，使攝像頭所拍攝的物體在電腦顯示屏上的成像最清晰。

（三）組裝

攝像頭的分辨率和焦距調(diào)好后，將攝像頭鏡頭插到連接裝置的上部孔中，顯微鏡目鏡鏡頭插入到連接裝置的下部孔中，這樣一臺簡易的數(shù)碼生物顯微鏡就組裝完畢。

（四）對光

按照顯微鏡的正確使用方法開始進行對光。此時，電腦屏幕中央就顯示出了未對好光的小視野。根據(jù)光線強弱選擇使用平面鏡或凹面鏡，選擇合適的通光孔，使電腦屏幕上顯示出一個圓形、均勻、明亮的視野，完成對光。

（五）觀察

將要觀察的標本放在顯微鏡載物臺上，先用低倍物鏡尋找物像。觀察物像，如果在電腦顯示屏上的圖像不清晰，可將曝光率改為手動調(diào)節(jié)，調(diào)至圖像清晰。低倍物鏡觀察好后，再轉(zhuǎn)換高倍物鏡，進行觀察。高倍鏡下視野會變暗，物像不清楚，此時手動調(diào)節(jié)曝光率，視野會變亮，在電腦顯示屏上的圖像既大又清楚。如果將投影儀與電腦連接，學生就能在投影儀屏幕上清晰地觀察到顯微鏡視野內(nèi)的圖像。

①可以把顯微圖像或顯微過程展示給學生觀看。在傳統(tǒng)的顯微教學過程中，教師對學生逐一觀察、輔導，費工費時，教學效率極低。而使用數(shù)碼顯微鏡可以將視野中的顯微圖像直接展示給學生，形象直觀、快速高效。

②存儲的圖像資料、視頻資料可以在以后的教學中回放，供學生觀察。

③也可用于課件制作、網(wǎng)上傳輸與同行交流，共享教學資源，豐富教學內(nèi)容。

④其中的顯微圖像可以沖洗或打印成數(shù)碼照片，用于教學展示或作為教學論文中的插圖。

①經(jīng)濟實用。

②節(jié)約資源。

③基本滿足初高中顯微鏡教學需要。

④攝像頭很容易與連接裝置分離或連接，既可以觀察、攝錄微觀世界的物體和現(xiàn)象，也可以拍攝宏觀世界的物體和現(xiàn)象。

⑤運用組合創(chuàng)造法制作新的物品，可以增強學生的創(chuàng)新意識。

⑥教育學生要有艱苦奮斗、自力更生、迎難而上的精神。

可用帶光學變焦功能的數(shù)碼相機替換攝像頭，與普通光學顯微鏡連接，組裝成高清晰度的數(shù)碼顯微鏡�？上脭z像頭難以避免的黑邊框（如圖4所示），并且圖像分辨率高，視覺效果好。

作者介紹：趙廣英，浙江省海鹽縣海鹽高級中學（314300）；余勇，中核核電運行管理有限公司（314300）。