Det mekaniska steget och objektivlinserna i ett sammansatt mikroskop |

Utforska en dold värld

Ett mikroskop är en underbar enhet som gör det möjligt för barn att se en normalt osynlig värld. Det finns ett mystiskt och underbart universum utanför jorden som lockar många människors uppmärksamhet och fantasi. Det finns också en fascinerande värld som är mycket närmare oss: den mikroskopiska världen. Ett mikroskop låter oss kika in i denna värld. Den här artikeln granskar önskvärda funktioner i ett hemmikroskop för barn. Den beskriver också förstoringsaktiviteter som både barn och vuxna borde hitta intressanta.

Mikroskop varierar mycket i förstoring, funktioner, kvalitet och kostnad. Det är roligt och lärorikt att ha ett mikroskop i hemmet, men viss omsorg behövs för att välja ett lämpligt instrument. När ett mikroskop har erhållits krävs objektglas så att objekt kan förstoras.

Beredda mikroskopglas som erhållits från ett vetenskapligt leverantörsföretag är användbara. Hemlagade bilder är dock den mest intressanta typen för barn. Det är kul för dem att samla föremål och se hur de ser ut när de förstoras. Barn är särskilt intresserade av levande exemplar, till exempel varelser i en droppe dammvatten. Mina elever älskar att undersöka dammvatten som innehåller en rik samling små organismer.

En förstorad utsikt över dammens vattenliv

Typer av mikroskop

Förening

Flera typer av mikroskop finns. Den typ som används i skolor och hem är i allmänhet det sammansatta mikroskopet, som också kallas sammansatt ljusmikroskop. Ett sammansatt mikroskop använder två linser för att förstora ett objekt - den okulära linsen och den objektiva linsen.

Digital

Ett digitalt mikroskop kan vara ett attraktivt alternativ för vissa människor. Det skickar sina bilder till en dator, där de kan ses, redigeras och sparas. Det är mycket viktigt att undersöka funktionerna i ett digitalt mikroskop innan du köper ett. De bästa digitala mikroskopen är sammansatta sådana med extra funktioner. Vissa är helt enkelt webbkameror med en förmåga att förstora en bild, dock. Den slutliga bilden kanske inte är av god kvalitet.

Stereo eller Dissektion

Stereo- eller dissektionsmikroskop kan också köpas. Dessa ger en låg förstoring och tredimensionell bild av ett objekt som dissekeras. Ett sammansatt mikroskop är ett bättre köp för hemmabruk eftersom det gör att tidigare osynliga föremål eller detaljer kan ses.

Elektron

Professionella forskare använder ofta elektronmikroskop samt sammansatta mikroskop. Elektronmikroskop är mycket kraftfullare än ljusmikroskop och producerar bilder med mycket större förstoringar och upplösningar. Mikroskopen är emellertid mycket stora och dyra och kan endast erbjudas av stora institutioner som universitet. Dessutom måste de användas under speciella förhållanden för att nå sin fulla potential.

Upplösning av ett mikroskop

"Upplösning" av ett mikroskop är förmågan att visa att det som verkar vara en punkt i en bild faktiskt består av två nära positionerade punkter.

Ett sammansatt mikroskop |

Delar av ett sammansatt mikroskop

Siffrorna i beskrivningarna nedan hänvisar till delarna i ett typiskt sammansatt mikroskop, som visas på bilden ovan.

  1. Okular eller okulär lins: används för att se ett prov; linsen i okularet förstorar provet
  2. Roterande nässtycke: används för att flytta den önskade objektivlinsen till läge ovanför bilden
  3. Objektiv lins : förstorar provet; varje objektiv är fäst vid nässtycket och har en annan förstoring
  4. Grovjustering : fokuserar bilden när objektivet med låg effekt används
  5. Finjustering : fokuserar bilden när objektivlinsen med medel eller hög effekt används; den grova och fina justeringen är ibland placerade i olika lägen på ett mikroskop, men den fina justeringsvredet är alltid mindre i storlek än den grova justeringen
  6. Stage : en plattform på vilken provet placeras; ett hål i scenen gör att ljus kan nå provet
  7. Ljuskälla: ett slutet ljus som lyser upp provet
  8. Kondensatorlins och membran : kondensatorlinsen koncentrerar ljuset på provet och membranet låter användaren kontrollera mängden ljus som färdas genom provet
  9. Mekanisk scen : håller bilden på scenen och innehåller vred som kan vridas för att flytta bilden. inte alla mikroskop har ett mekaniskt steg

Paramecium i dammvatten

Välja ett sammansatt mikroskop för hemmabruk

I allmänhet, desto fler funktioner som ett mikroskop har, eller desto bättre deras kvalitet, desto dyrare är mikroskopet. Mikroskopet som köps för ett hem beror inte bara på dess funktioner utan också på familjens budget och barnens ålder i familjen.

Jag har drivit vetenskapslaboratorier med grund- och gymnasieelever. De yngre barnen är mycket glada över att se förstorade objekt och är inte bekymrade över hur många funktioner ett mikroskop har. Så länge bilden är tillräckligt skarp för att se och uppskatta och fokuseringsknapparna fungerar smidigt och exakt är de glada. De tycker om att se mycket förstorade objekt, men bara om bilden är klar och är lätt att hålla i fokus. Äldre barn och tonåringar är ibland mer krävande när det gäller mikroskopets förmågor.

Det kan vara frestande att köpa det billigaste mikroskopet som finns, men mycket billiga mikroskop kommer sannolikt inte att producera bra bildkvalitet eller håller så länge som högre kvalitet. De är också mer benägna att utveckla problem som kräver mikroskopjusteringar, till exempel fokuseringsknappar som måste hållas på plats för att en bild ska förbli skarp.

Hur man använder ett sammansatt mikroskop

Belysning för hemmamikroskop

Vissa mikroskop har speglar istället för ljuskällor. Jag skulle aldrig rekommendera att någon köper en av dessa, trots deras relativt billiga pris. Ett mikroskop med sin egen ljuskälla är mycket bekvämare att använda och ger en mycket ljusare bild.

Det finns fyra huvudtyper av mikroskopbelysning - LED, halogen, volfram och lysrör. Fluorescerande belysning används vanligtvis endast i professionella mikroskop för forskning, men de andra typerna av belysningssystem finns i mikroskop designade för hem och skolor samt i professionella mikroskop.

En förstorad utsikt över en Hydra-utfodring

Typer av belysning

LED-belysning (Light Emitting Diode) är populär i mikroskop designade för hemmabruk, med goda skäl. Det ger ett starkt, vitt ljus, men det ljusa höljet förblir svalt. Dioderna varar länge - 50 000 till 100 000 timmar, beroende på dioden. De behöver aldrig bytas ut. Dioderna har dessutom låg effekt, så att ett LED-mikroskop kan köras på batterier. Detta innebär att barn kan använda mikroskopet var som helst i ett hem eller till och med utomhus.

Halogenlökor ger också ett starkt, vitt ljus. Ljuset producerar emellertid värme och kan döda levande exemplar som varelser för dammvatten om de ses för länge. Vissa halogenkulmikroskop har en reostat. Detta är en mycket användbar funktion eftersom det gör det möjligt att minska ljusintensiteten om så önskas.

Volframlampor (glödlampor) är en äldre typ av mikroskopbelysning men används fortfarande. De är inte min favorit typ av ljussystem för mikroskop. Glödlampan blir obehagligt varm att beröra och värmen kan döda levande organismer. Bilden kan ha en gul roll, även om det förmodligen inte stör barn. Ett annat problem är att volframmikroskoplökor inte har en standardform; de finns i en mängd olika former och storlekar. Det kanske inte är lätt att hitta ersättningslökor över tid. (Med god vård och ett bra instrument kommer ett mikroskop att pågå i åratal.)

Om någon köper ett mikroskop som använder volframlökor föreslår jag att de köper flera glödlampor medan deras mikroskopmodell är aktuell och håller dessa glödlampor säkra för framtida användning. Som med alla mikroskop, bör instruktionshandboken för mikroskopet och en registrering av artikelnumren också förvaras på ett säkert ställe. Manualen ska beskriva hur man tar ut en gammal glödlampa och sätter i en ny.

Kloroplaster som rör sig i cellerna i Elodea

Beräkna den totala förstoringseffekten för ett mikroskop

Förstoring av okulär linsObjektiv linsförstoringTotal förstoring
10X4X40X
10X10X100X
10X40X400X
10X100X1000X
10X200X2000X

Förstoring

De flesta ögonlinser har en förstoring på 10 gånger, vilket innebär att de förstorar ett prov tio gånger. En vanlig grupp objektiva linser i mikroskop består av en 4X, en 10X och en 40X lins. Ibland ingår en 100X objektivlinsa. Vissa mikroskop har även en 200X objektivlinsa.

Förstoringarna för den okulära linsen och objektivlinsen multipliceras för att beräkna den totala förstoringen som tillhandahålls av ett mikroskop. Exempelvis skulle kombinationen av en 10X okulär lins och en 40X objektivlinsa ge en total förstoring på 400X.

För barn kommer objektivlinserna 4X, 10X och 40X att vara de mest användbara och skapa några fascinerande bilder. Ett 100X-mål kan också vara användbart. Att fokusera bilden på mycket hög effekt är emellertid ibland svårt. Bilden är också mörkare än vid låg effekt och är kanske inte lika skarp. På vissa mikroskop är 100X objektivlinsen en oljedjupslins. Denna typ av lins ger en skarpare bild än en vanlig 100X.

Stentor, en mikroskopisk damm varelse, sett under ett mikroskop |

Slides and Cover Slips

Provet som ska förstoras placeras på ett rektangulärt glas- eller plaststycke som kallas ett objektglas. En fyrkant av glas eller plast som kallas en täckglas (eller täckglas) placeras vanligtvis ovanpå provet.

Oljedypslinser

Oljedypslinser är utformade för att användas med en speciell vätska som kallas fördjupningsolja. En droppe olja placeras på täckglaset som är ovanpå ett prov och sedan sänks objektivlinsen i vätskan. Oljegränssnittet förbättrar bildens upplösning och skärpa.

Fördjupningsolja får aldrig användas med en vanlig lins. Nedsänkningslinser är förseglade för att skydda dem från oljeskador. vanliga linser är det inte. Ordet "olja", "nedsänkning" eller "HI" (homogen nedsänkning) är skriven på linser som kan användas vid nedsänkning av olja.

Olja måste tas bort ordentligt från en linsyta efter varje användning med ett stycke mjukt linspapper. Den här typen av papper kliar inte linsen. Ytterligare rengöring kan vara nödvändig med vätskor avsedda för uppgiften. Instruktioner för rengöringsprocessen ska levereras med mikroskopet. Små barn kanske inte har tålamod att rengöra linsen, men entusiastiska äldre barn och tonåringar kanske.

För en ivrig naturforskare eller en spirande biolog kan ett mikroskop med ett 100X mål och den extra ansträngning som krävs för att få en skarp bild i hög förstoring vara mycket värt. Oljedypslinser fungerar utan olja, men bilden är inte lika skarp som den som skulle bildas med vätskan.

En intressant bild av ett kikare mikroskop |

Två funktioner att tänka på när man köper ett hemmamikroskop

Monocular eller Binocular Head

Monokulära mikroskop är bra för allmän användning. Binokulära mikroskop kan vara mer bekväma än monokulära mikroskop under långa perioder. Men med lite övning kan de flesta titta genom ett monokulärt mikroskop med ett öga medan de håller det andra ögat öppet. Detta är en bra teknik att utveckla eftersom det minskar belastningen på ögonen och trötthet.

Binokulära mikroskop är inte det bästa valet för ett litet barn. När någon använder ett kikare mikroskop (eller ett kikare), kombinerar hjärnan bilderna som ses av varje öga för att göra en bild. Detta system är inte fullt fungerande hos små barn.

Grov och fin fokusering

Ett objekt bör först fokuseras på låg effekt och sedan vid högre effekt om så önskas. Moderna mikroskop har vanligtvis "parfokala" linser. Denna term betyder att när en bild är fokuserad på låg effekt med den grova justeringsknappen, kommer den också att vara i fokus vid högre krafter. Ibland behöver dock små justeringar göras. Det är lättare att fokusera med hög effekt med finjustering än med grovjustering. Vissa billigare mikroskop har bara en grovjustering.

Grovjusteringen är större i storlek än finjusteringen. Vreden finns ofta på olika platser. Vissa nyare system har dock ett koaxialsystem. I detta system är grovjusteringen och finjusteringen på samma axel och samma vred. Det grova justeringshjulet är på vredens utsida och finjusteringen är på insidan.

Klorplaster i timjan mossceller sett under ett mikroskop. Kloroplaster fångar ljus och utför fotosyntes. |

Ytterligare funktioner att tänka på

Mekanisk scen

Att använda en hand för att flytta en bild för att titta på en annan del av provet fungerar bra med låg effekt. När du använder en förstoringseffekt på 1000X eller högre är det dock mycket svårt för händerna att göra de fina rörelser som krävs för att nå en specifik plats på bilden. Ett mekaniskt steg minskar frustrationen. Den här enheten håller bilden. Den har vred som kan vridas för att flytta bilden i små steg.

Disk eller Iris-membran

Ibland är vyn för ett visst exemplar för ljust eller inte tillräckligt ljust. Skivmembranet är en cirkulär skiva under scenen som innehåller hål i olika storlekar. Membranet kan roteras för att sätta mindre eller större hål i läge och därigenom kontrollera mängden ljus som når provet.

Hur äter ett paramecium

Förbereda mikroskopglas hemma

Det finns många objekt som barn kan samla för att titta på under ett mikroskop. Exempel inkluderar socker, sand, ett tryckt brev på en tidning, hår, fjädrar, tråd, bitar av döda insekter, pollenkorn, växtdelar, mossceller, lökceller, kindceller och dammvatten. Provet som placeras på ett mikroskopglas måste vara tillräckligt tunt för att åtminstone lite ljus kan röra sig genom det.

Exemplet på ett objektglas är vanligtvis täckt med en täckglas. Detta skyddar objektivlinsen från kontakt med provet, hjälper till att hålla provet på plats, plattar det och förbättrar ofta utseendet under mikroskopet. En täckskydd får inte användas i vissa situationer, till exempel när tittaren vill undvika att skada en levande och relativt stor varelse som en insektslarva.

Celler från lök är mycket populära mikroskopprover. Cellerna som fodrar lökens lager är lätta att få och är stora. |

Torra och våta fästen

Om ingen vätska sätts till provet, är den beredda sliden känd som en "torr montering". Att lägga till en droppe vätska till ett prov ger ofta en tydligare bild under ett mikroskop. I detta fall kallas den förberedda bilden en "våt fäste".

För att göra ett vått fäste, när provet och vätskan har placerats på objektglaset, sänks täckglaset på provet från en 45 graders vinkel. Detta minskar risken för att luftbubblor fångas under täckglaset. Luftbubblor döljer allt som är under dem på bilden.

Hur man gör en våt montering

Titta på lökceller under ett mikroskop

Vissa transparenta föremål, som lökceller, kan ses tydligast när de är färgade. Fläcken absorberas av celldelarna, särskilt kärnan, vilket ökar deras synlighet.

För att få celler från en lök bör löken brytas i lager. Den inre kurvan i varje lager är täckt med en tunn bit vävnad som kan skalas av med fingrar eller med en pincett. Denna vävnad ska spridas ut på en bild. En droppe jod och en täckglas bör sedan läggas till. Efter cirka tre minuter bör cellerna färgas fint.

Jod är lättillgängligt i läkemedelsbutiker. Eftersom jod fläckar mänskliga hudceller såväl som lökceller, kan det vara en bra idé för barn att bära skyddshandskar under denna träning.

Biologiska fläckar

Eftersom vår hud är tillverkad av celler kan både hud- och mikroskopprover färgas av biologiska fläckar. Barn ska använda säkra fläckar under säkra förhållanden.

Undersöker kindceller

Cellerna som beklär insidan av kinderna fästs mycket löst på kinden och kastas ständigt. Om fodret gnides (inte skrapas) med den plana änden av en ren tandpetare, kan kindceller samlas in. Materialet på tandpetaren kan smutsas på en bild och en våt fäste gjord med en droppe fläck.

Den bästa fläcken för kindceller är metylenblått, som kan köpas i djur- eller akvaributiker. En 1% -lösning används för att färga celler. Denna fläck är mycket populär och används ofta i skolor. Det anses inte vara farligt i små mängder, även om det fläckar hud och kläder. Metylenblått är dock giftigt vid höga koncentrationer.

I en hemsituation bör en vuxen applicera fläcken på bilden som innehåller ett barns kindceller och den metylenblå flaskan bör hållas utom räckhåll för barn. Återigen är det en bra idé för ett barn att bära handskar.

Att undersöka sina egna kindceller är en mycket värdefull aktivitet för barn. De är ofta glada att se celler som kommer från sin egen kropp.

Färgade celler från en rotspets |

Förberedda bilder

Förberedda bilder som köps från en butik eller ett vetenskapligt leverantörsföretag kan vara både intressanta och lärorika. Även om mina elever föredrar att göra sina egna bilder, är de glada att titta på förberedda bilder när det antingen är för svårt eller omöjligt att göra motsvarande bild i klassen. Sliderna är vanligtvis färgade för att betona vissa delar.

Förberedda objekt säljs individuellt och i samlingar. När du köper en samling är det viktigt att upptäcka vilka bilder som finns i kollektionen. Vissa kanske inte är lämpliga för ett visst barn. Till exempel kan det finnas för många växtglas i jämförelse med djurrutschbanor, eller vice versa. Det kan också finnas några objektglas som ett barn eller förälder kan tycka ostörliga, till exempel sådana som är gjorda av hundens kropp.

Mikroskopiska jägare i damvatten

Mikroorganismer i dammvatten

Damm eller sjövatten kan vara fascinerande att undersöka under ett mikroskop. Detta är särskilt sant på sen vår, sommar och tidig höst när många damm varelser är aktiva.

Att lägga till lite sediment från botten av dammet eller några blad av vattenväxter i en behållare med dammvatten kan öka variationen av organism som ses. Vissa dammmikroorganismer tillbringar sina liv bundna till en yta istället för att simma fritt genom vattnet.

Små organismer som inte är mikroskopiska kan också samlas in från dammar och undersökas under ett mikroskop. Mina klasser älskar att titta på mygglarver, till exempel. De är så stora att ofta bara en del av kroppen fyller skärmen med låg effekt, men de är väldigt intressanta att observera.

Att titta på artiklar under mikroskop är en pedagogisk, berikande och underhållande upplevelse för både barn och vuxna. Nöjen kan pågå under barndomen och fram till vuxen ålder, som det har gjort för mig. Förvåningen över att se levande saker och detaljer som normalt är osynliga bleknar aldrig.

En mygglarva sett vid 40X förstoring |

Referenser och resurser

Följande webbplatser innehåller information om mikroskop och i första hand instruktioner för mikroskopaktiviteter också.

Hur man använder ett mikroskop från MRC Laboratory of Molecular Biology

Mikroskopiinformation från Florida State University