文/河南省內(nèi)黃縣第二實驗小學 劉佳良

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一種手電筒顯微鏡

文/河南省內(nèi)黃縣第二實驗小學 劉佳良

一、設計背景

我是一名小學五年級學生，在上科學課的時候，同學們通常都是一個小組四五個人共用一臺顯微鏡進行觀察，觀察的時候還只能一個接著一個的排隊。另外，通常用的顯微鏡價格都十分昂貴，操作過程更是有著極為嚴格的要求。基于以上客觀條件，我就萌生了一個想法，那就是設計制作一個能夠投影的顯微鏡，這樣就可以讓更多的同學同時進行觀察了。

該設計是將手電筒和顯微鏡的目鏡相結(jié)合，能夠把切片圖像放大投影到屏幕或者墻壁上的一款顯微鏡。

二、設計過程

在設計思路確定以后，本人進行了多種嘗試。

嘗試一：首先將切片放在舊式投影儀上進行投影觀察，得到的圖像非常模糊，反復調(diào)整了多次效果也不是那么理想。

嘗試二：選用強光手電與各種放大鏡進行組合，這時亮度還可以，但是得到的圖像很小，還很不清楚。

嘗試三：選用LED手電筒作為光源進行了再次實驗。結(jié)果光線凈白，可以得到圖像，然而，多頭的LED手電筒容易產(chǎn)生陰影。

嘗試四：決定采用單只LED小手電筒，圖像變得清晰，亮度有所提高，放大倍數(shù)較小，圖像同樣較小。由于普通放大鏡倍數(shù)較小，于是采用多個放大鏡疊放的方式。結(jié)果并不滿意，放大鏡的中心軸難以控制在一條直線。

普通顯微鏡結(jié)構(gòu)示意圖

手電筒顯微鏡結(jié)構(gòu)示意圖

設計一時陷入僵局。于是，我就在網(wǎng)上查找相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)使用小電珠前的小凸透鏡可以用來制作自制顯微鏡鏡頭。采用這種鏡頭，同時采用小LED手電筒作為光源，得到的圖像無論是在亮度上還是在清晰度上都不是那么令人滿意。

這時，老師建議我選用顯微鏡的目鏡和物鏡再試一試。采用物鏡的效果確實不錯。唯一的不足是亮度不是那么強。這個問題不是那么難解決，采用更大功率的LED手電筒作為光源，亮度就可以得到提升了。

光源的問題解決了，新的問題又出現(xiàn)了。手拿鏡頭，圖像晃動，極其不穩(wěn)定。怎樣才能把鏡頭安裝在手電筒內(nèi)呢？怎樣調(diào)整鏡頭與光源的距離呢？于是，我就把手電筒進行了重新改裝，將手電筒內(nèi)的電路進行了重新設計與連接，為其設計了一個新的包裝，并使其留出能夠安裝一個伸縮桿的空間。

至此，一個手電筒顯微鏡制作完成了。

責編/劉紅偉