Как выбрать микроскоп для домашнего использования

Микроскоп — один из самых увлекательных приборов для изучения микромира. Это устройство может понадобиться и ученому, и обычному любознательному взрослому или школьнику. Как выбрать идеальный микроскоп для дома — читайте в нашем материале.

В статье рассказывается:

Виды современных микроскопов

Сегодня существуют два основных типа микроскопов для домашнего использования: оптические и цифровые. 

Оптический микроскоп был изобретен в XVI веке. Это известное всем механическое устройство, состоящее, если очень кратко и упрощенно, из помещенной в тубус линзы и приборного стекла, на которое кладут плоский образец. Современные оптические микроскопы позволяют рассматривать изображения объектов с увеличением до 1,2 тысяч раз. В оптическом микроскопе свет проходит через образец на приборном стекле и попадает на окуляр, позволяя рассматривать увеличенное изображение. Увеличение происходит за счет объектива, в котором собраны линзы — от одной до нескольких.

Также к оптическим микроскопам относится поляризационный микроскоп. Он использует поляризацию света для изучения объектов с анизотропной структурой. Этот микроскоп применяется в геологии и материаловедении для изучения кристаллов, минералов, керамики, текстиля и тому подобного.

Цифровой микроскоп — уже современность. Он использует оптику в сочетании с цифровыми технологиями. В цифровом микроскопе имеется ряд дополнительных функций, которые расширяют его возможности. Конечно же, цифровой микроскоп подключается к компьютеру и выводит изображение объекта на экран, позволяет сохранять изображение в цифровом формате.

Плюсы и минусы оптических и цифровых микроскопов

Оптический микроскоп — плюсы:

• Максимально прост в использовании;
• Предпочтителен для работы в полевых условиях, где нет доступа к компьютеру или электричеству;
• Обладает достаточным для домашней лаборатории разрешением;
• Не требует специальных навыков для применения.

Оптический микроскоп — минусы:

• Нуждается в подготовке образцов;
• Способен увидеть только статические изображения;
• Не может рассмотреть мельчайшие детали.

Цифровой микроскоп — плюсы:

• Более удобен в использовании и хранении;
• Обладает возможностями записи и сохранения изображений;
• Умеет выполнять динамические наблюдения.

Цифровой микроскоп — минусы:

• Качество изображения у дешевых моделей может быть ниже, чем у оптического микроскопа;
• Нуждается в электричестве;
• Перед применением требуется обучение;
• Может быть дороже оптического микроскопа.

В целом выбор микроскопа зависит от конкретной задачи и потребностей наблюдателя.

Окуляры

Окуляры — один ключевых элементов микроскопа. Через окуляр исследователь рассматривает увеличенное изображение объекта, получаемого с объектива микроскопа. Если совсем упрощенно, это лупа, к которой наблюдатель приникает глазом. В микроскопах для домашнего использования часто бывает только один окуляр, максимум — два. В профессиональных моделях — до четырех.

От окуляра зависит кратность увеличения микроскопа. Как правило, для домашних микроскопов это диапазон от 5х до 25х.

Классификация окуляров:

• Оптические окуляры — увеличивают изображение оптическими средствами;
• Цифровые окуляры — имеют встроенную камеру, которая передает изображение на компьютер, позволяя получить цифровое изображение.

Оптические окуляры различаются по видам насадки. Они бывают:

• Монокулярные. Как ясно из названия, такие окуляры рассчитаны на просмотр изображения только одним глазом. Не слишком удобны для длительной работы за микроскопом.
• Бинокулярные. Через такие окуляры смотрят уже двумя глазами, что снижает нагрузку на глаза и удобно для долгих исследований. Обычно бинокуляры можно настроить на межзрачковое расстояние наблюдателя, в итоге изображение объекта получается без темного ореола по краям.
• Тринокулярные. Речь здесь не о третьем глазе, а о специальной насадке для камеры, на которую можно заснять наблюдаемый объект и вывести изображение на экран, если дело происходит на уроке или лекции.

Типы цифровых окуляров

• USB-окуляры — передают изображение на компьютер через USB-порт;
• Wi-Fi-окуляры — передают изображение на компьютер через беспроводное соединение Wi-Fi;
• HDMI-окуляры — передают изображение на монитор через HDMI-порт.

Объективы

Объектив в микроскопе — это та часть прибора, которая непосредственно находится возле образца и «смотрит» на него. Объектив микроскопа представляет собой систему линз, создающую перевернутое изображение объекта, которое исследователь рассматривает через увеличивающие окуляры. На самом деле, объектив — самая важная часть микроскопа.

В обычный микроскоп для школьника чаще всего устанавливают три объектива с кратностью увеличения 4х, 10х и 40х. Этого бывает достаточно для выполнения стандартных учебных заданий. Объективы с низким увеличением (2,5–5x) используются для просмотра общей структуры объекта, объективы среднего увеличения (10x) — наиболее распространенные, применяются для подробного изучения образцов. Объективы с высоким увеличением (40–100x) позволяют получить детализированное изображение объекта.

Объективы для микроскопов делятся на:

• Ахроматические. Самый простой и дешевый тип объектива. Идеально подходят для домашнего микроскопа. В них устранены сферические дефекты изображаемого объекта. При этом они могут придавать изображению синевато-красноватый оттенок.
• Апохроматические. Эти объективы отличаются более четким изображением и более точной передачей цвета.
• Планахроматические или планобъективы. Эти объективы лучше всего выполняют макрофотосъемки за счет того, что обеспечивают максимальную резкость изображения благодаря устранению кривизны поля.
• Полуапохроматические. Нечто среднее между ахроматическими и планахроматическими.

Бывают также иммерсионные объективы. В них используется иммерсионная жидкость — дистиллированная вода или специальное масло. Такие объективы, по сравнению с «сухими» собратьями, дают более резкое и яркое изображение и помогают повысить верхний предел увеличения микроскопа примерно в полтора–два раза.

Обойдется такой объектив подороже, но с картой «Халва» можно позволить себе дорогие покупки.

Как вычислить увеличение микроскопа

На самом деле, определить увеличение оптического микроскопа вовсе не сложно. Для этого нужно перемножить две цифры: увеличение окуляра и увеличение объектива. Эти цифры имеются в инструкции к прибору и нанесены на корпус окуляра и корпус объектива.

Например: на окуляре проставлена маркировка 40х, на объективе — 100х. Перемножаем эти две цифры и получаем 4000х, то есть микроскоп увеличивает объекты в четыре тысячи раз.

С цифровыми микроскопами все несколько сложнее. Для расчета необходимо знать разрешение объектива, камеры и монитора, на который будет выведено изображение объекта, а также расстояние, с которого наблюдатель или группа наблюдателей будут рассматривать объект. Цифровой микроскоп для домашнего применения обычно дает увеличение от 40 до 1500 крат, на экране изображение можно зуммировать.

Подсветка в микроскопе

Подсветка в микроскопе используется для освещения образца. Она обеспечивает лучшую видимость и улучшает качество изображения. Подсветка располагается снизу под предметным стеклом и над ним.

Верхний вариант подсветки применяется для изучения непрозрачных или полупрозрачных образцов, нижний — для прозрачных.

В качестве источников света используются стандартные лампочки накаливания, светодиоды, галогенные лампочки, а также зеркала, но они «работают» только при дневном свете.

Как настроить детский микроскоп

Настройка детского микроскопа будет немного различаться в зависимости от модели, но в целом все шаги примерно одинаковы.

1. Распаковка и установка. Распакуйте микроскоп и все его компоненты. Внимательно изучите инструкцию.
2. Установите микроскоп на ровной и устойчивой поверхности.
3. Изучите основные части микроскопа: объективы, предметный столик, регуляторы фокусировки. Обратите особое внимание на подсветку. Если она работает от батареек, установите их.
4. Выберите один из объективов. Как правило, в детских микроскопах их три. Для первоначальной настройки выберите объектив с наименьшим увеличением.
5. Установите образец для наблюдения. Разместите препарат на предметном столике и закрепите его указанным в инструкции способом.
6. Включите подсветку. Если она зеркальная, настройте зеркало таким образом, чтобы свет попадал прямо на предметный столик.
7. С помощью регулятора фокусировки поднимите или опустите предметный столик, пока изображение в окуляре не станет более крупным и четким. Затем проведите более тонкую фокусировку.
8. Если необходимо, поменяйте объектив на более мощный для дополнительного увеличения изображения. При смене объектива, скорее всего, потребуется повторная фокусировка.
9. Чтобы показать объект изучения ребенку, убедитесь, что изображение выглядит четко и правильно сфокусировано.
10. После завершения работы  выключите подсветку и аккуратно сложите микроскоп в коробку до следующего использования.
11. Обязательно следите за чистотой линз микроскопа и столика для препаратов.

Как выбрать оптический микроскоп для школьника

При выборе оптического микроскопа для школьника следует учитывать несколько факторов.

1. Увеличение. Для школьных нужд достаточно микроскопа с увеличением 100–600 крат. Это стандартное увеличение для большинства школьных исследований, его будет вполне достаточно.
2. Оптика. Она должна быть хорошего качества, чтобы изображения были четкими и ясными, иначе юному исследователю быстро надоест возиться с микроскопом, показывающим неинтересные «картинки». Лучше всего выбрать бинокулярную модель, монокулярная может оказаться неудобной для ребенка. Линзы в совсем дешевых моделях выполнены из пластика, долго они не прослужат. В более дорогих микроскопах линзы стеклянные и долговечные.
3. Фокусировка. Для школьного и домашнего варианта будет вполне достаточно грубой фокусировки с шагом 0,2–2 мм. Микроскопы с точной фокусировкой стоят заметно дороже. И приобретать такое устройство имеет смысл только в случае, если юный исследователь всерьез увлечен наукой и планирует и дальше двигаться в этом направлении.
4. Материал корпуса микроскопа. Он должен быть прочным, устойчивым к коррозии и легким для переноски. Бюджетные полностью пластиковые модели подойдут только совсем маленьким детям, это, скорее, не микроскоп, а игрушка. Для школьника выбирайте варианты с металлическим корпусом.
5. У микроскопа для школьника обязательно должна быть подсветка, как верхняя, так и нижняя, оптимальный вариант — светодиоды.

Многие учебные микроскопы сегодня имеют дополнительные функции, например, возможность смены объективов или простенькую цифровую камеру для фотографирования объекта исследования.

Как выбрать цифровой микроскоп для школьника

При выборе цифрового устройства, как и в случае с оптическим, нужно обратить внимание на увеличение. Повторим, что 100–600 крат вполне достаточно для учебных целей.

Второй момент — разрешение камеры. Чем оно выше, тем более детальные изображения получаются. Для школьного цифрового микроскопа разрешения в 1,5 мегапикселей будет достаточно.

Третий важный нюанс: дополнительные возможности микроскопа. Это фотографирование, запись видео, наличие встроенного экрана, тип подключения к компьютеру.

В конечном итоге выбор микроскопа для школьника балансирует между потребностями учебного процесса и бюджетом. На рынке сегодня представлено достаточно много вариантов микроскопов, которые подойдут и школьнику, и взрослому. А если ребенок вырос и микромир стал ему неинтересен, качественный микроскоп всегда можно с выгодой перепродать.

Вся информация о ценах, партнерах и тарифах актуальна на момент публикации статьи. Действующие магазины-партнеры Халвы