兒童顯微鏡

中文名稱：兒童顯微鏡。

英文名稱：children's microscope。

定義：用於兒童學習、觀察的光電學儀器，有助於培養兒童的學習興趣和想像力。

基本介紹

• 中文名：兒童顯微鏡
• 外文名：children's microscope
• 定義：用於兒童學習、觀察的光電學儀器
• 相關人物：札恰里亞斯·詹森

歷史發展

簡介顯微鏡是人類這個時期最偉大的發明物之一。在它發明出來之前，人類關於周圍世界的觀念局限在用肉眼，或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。

顯微鏡把一個全新的世界展現在人類的視野里。人們第一次看到了數以百計的“新的”微小動物和植物，以及從人體到植物纖維等各種東西的內部構造。顯微鏡還有助於科學家發現新物種，有助於醫生治療疾病。

最早的顯微鏡是16世紀末期在荷蘭製造出來的。發明者可能是一個叫做札恰里亞斯·詹森的荷蘭眼鏡商，或者另一位荷蘭科學家漢斯·利珀希，他們用兩片透鏡製作了簡易的顯微鏡，但並沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。

後來有兩個人開始在科學上使用顯微鏡。第一個是義大利科學家伽利略。他通過顯微鏡觀察到一種昆蟲後，第一次對它的複眼進行了描述。第二個是荷蘭亞麻織品商人安東尼·凡·列文虎克（1632年-1723年），他自己學會了磨製透鏡。他第一次描述了許多肉眼所看不見的微小植物和動物。

近年來，由於科學技術的發展和人們生活水平的提高，顯微鏡走出了實驗室，走進了家庭，成為孩子們學習的好幫手，就衍生出了兒童顯微鏡。

用途

伴隨著人們生活水品的提高，學習也不再局限於書本上的知識，對科學的探索越來越得到重視。顯微鏡將會得到普及。主要用途如下：

1.觀察生物切片、動植物細胞、手上的細菌等。

2.有些兒童顯微鏡（如愛科學顯微鏡）還具有體視顯微鏡的功能，可觀察植物花朵、金屬鑽石、昆蟲等。

3.培養孩子們的學習興趣，提高動手動腦能力。

4.還能在家庭中充當家庭醫生的作用，可以檢查尿液、血液、精蟲等。

購買誤區

在顯微鏡發明的400多年裡，帶動了科學的飛速發展，把微觀世界清楚的展現在人們面前。

現在，顯微鏡的使用越來越廣泛，成為探索生物科學必不可少的工具，被無數家庭和學生追捧。顯微鏡既然是一種工具，當然是越好用越好，越高效越好，越方便越好，但是現在的兒童款顯微鏡普遍存在很多問題。具體如下：

1.操作比較繁瑣。孩子接觸的顯微鏡的次數不多，基本上不會操作，如果孩子使用這種顯微鏡，會出現不會調焦，不能觀察到標本。

2.顯微鏡質量較差。很多廠家為了降低顯微鏡價格，就減少對顯微鏡生產成本的投入，以致兒童顯微鏡的很多指標都達不到標準顯微鏡的要求。例如：鏡頭是顯微鏡成像的關鍵影響因素，價格也比較貴，很多廠家為了降低成本就用塑膠鏡片代替玻璃鏡片，成像不清晰，達不到觀察所需的要求。

3.購買顯微鏡達不到預想的目的。現在市面上賣的兒童款顯微鏡大多數是單目的顯微鏡，孩子觀察到不知道的微觀現象，用言語是不好表達出來的，也不可能搬著顯微鏡去找老師或專家解答，只能不了了之，和沒有觀察沒什麼區別。現在有的廠家生產了一種帶顯示屏的顯微鏡，旨在解決這個問題，但是螢幕較小，像素不高，圖像模糊。

工作原理

顯微鏡的光學成像（幾何成像）原理

顯微鏡之所以能將被檢物體進行放大，是通過透鏡來實現的。單透鏡成像具有像差，嚴重影響成像質量。因此顯微鏡的主要光學部件都由透鏡組合而成。從透鏡的性能可知，只有凸透鏡才能起放大作用，而凹透鏡不行。顯微鏡的物鏡與目鏡雖都由透鏡組合而成，但相當於一個凸透鏡。

為便於了解顯微鏡的放大原理，簡要說明一下凸透鏡的5種成像規律：

（1） 當物體位於透鏡物方二倍焦距以外時，則在像方二倍焦距以內、焦點以外形成縮小的倒立實像；

（2） 當物體位於透鏡物方二倍焦距上時，則在像方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實像；

（3） 當物體位於透鏡物方二倍焦距以內，焦點以外時，則在像方二倍焦距以外形成放大的倒立實像；

（4） 當物體位於透鏡物方焦點上時，則像方不能成像；

（5） 當物體位於透鏡物方焦點以內時，則像方也無像的形成，而在透鏡物方的同側比物體遠的位置形成放大的直立虛像。

顯微鏡的成像原理就是利用上述（3）和（5）的規律把物體放大的。當物體處在物鏡前 F-2F（F為物方焦距）之間，則在物鏡像方的二倍焦距以外形成放大的倒立實像。在顯微鏡的設計上，將此像落在目鏡的一倍焦距F1之內，使物鏡所放大的第一次像（中間像），又被目鏡再一次放大，最終在目鏡的物方（中間像的同側）、人眼的明視距離（250mm）處形成放大的直立（相對中間像而言）虛像。因此，當我們在鏡檢時，通過目鏡（不另加轉換稜鏡）看到的像於原物體的像，方向相反。

數碼顯微鏡的數碼成像原理

（1）當使用數碼顯微鏡拍攝景物時，景物反射的光線通過數碼顯微鏡的內置鏡頭透射到CCD上。

（2）當CCD曝光後，光電二極體受到光線的激發而釋放出電荷，生成感光元件的電信號。

（3）CCD控制晶片利用感光元件中的控制信號線路對發光二極體產生的電流進行控制，由電流傳輸電路輸出，CCD會將一次成像產生的電信號收集起來，統一輸出到放大器。

（4）經過放大和濾波後的電信號被傳送到ADC，由ADC將電信號（模擬信號）轉換為數位訊號，數值的大小和電信號的強度與電壓的高低成正比，這些數值其實也就是圖像的數據。

（5）此時這些圖像數據還不能直接生成圖像，還要輸出到DSP（數位訊號處理器）中，在DSP中，將會對這些圖像數據進行色彩校正、白平衡處理，並編碼為數位相機所支持的圖像格式、解析度，然後才會被存儲為圖像檔案。

（6）當完成上述步驟後，圖像檔案就會被保存到存儲器上,我們就可以欣賞了。

顯微鏡分類

顯微鏡分為單目顯微鏡、雙目顯微鏡、三目顯微鏡和數碼液晶顯微鏡

單目顯微鏡

雙目顯微鏡

三目顯微鏡

數碼液晶顯微鏡

產品介紹

愛科學顯微鏡

由深圳市愛科學數碼科技有限公司為兒童、家庭研究的一款顯微鏡功能特點：

愛科學顯微鏡

1. 9寸高清液晶屏，內置300萬像素數碼成像裝置。集實時觀察、拍照、錄像以及儲存等功能於一體。

2. 四組物鏡設定，放大倍率依次可達130倍、360倍、640倍以及1280倍。

3. 同軸粗微動調焦裝置與xy金屬移動平台，以及集光鏡和聚光鏡的組合，可以在實驗操作時，讓調焦簡便，尋找觀察目標便捷、精準。而且圖像也會更清晰，解析度更高。

4. 配備的1x/2x物鏡，可進行體視顯微鏡觀察。可用來觀察鹽粒晶體、螞蟻、蜜蜂，甚至是珠寶首飾等。

5. 內置電池的加入，能支持顯微鏡數小時的獨立操作，可以輕鬆實現在野外的觀察。

6. 螢幕上設計的電子坐標，含四種坐標切換模式以及坐標顏色的切換，電子坐標還可進行定位、測量等功能。

7. HDMI接口和USB接口的設計，可以讓顯微鏡與電腦、顯示器等連線。

保養

經常性的維護

（1）防潮如果室內潮濕，光學鏡片就容易生霉、生霧。鏡片一旦生霉，很難除去。顯微鏡內部的鏡片由於不便擦拭，潮濕對其危害性更大。機械零件受潮後，容易生鏽。為了防潮，存放顯微鏡時，除了選擇乾燥的房間外，存放地點也應離牆、離地、遠離濕源。顯微鏡箱內應放置1～2袋矽膠作乾燥劑。並經常對矽膠進行烘烤。在其顏色變粉紅後，應及時烘烤，烘烤後再繼續使用。

（2）防塵光學元件表面落入灰塵，不僅影響光線通過，而且經光學系統放大後，會生成很大的污斑，影響觀察。灰塵、砂粒落入機械部分，還會增加磨損，引起運動受阻，危害同樣很大。因此，必須經常保持顯微鏡的清潔。

（3）防腐蝕 顯微鏡不能和具有腐蝕性的化學試劑放在一起。如硫酸、鹽酸、強鹼等。

（4）防熱 防熱的目的主要是為了避免熱脹冷縮引起鏡片的開膠與脫落。

光學系統的擦拭

平時對顯微鏡的各光學部分的表面，用乾淨的毛筆清掃或用擦鏡紙擦拭乾淨即行。在鏡片上有抹不掉的污物、油漬或手指印時，鏡片生霉、生霧以及長期停用後復用時，都需要先進行擦拭再使用。

（1）擦拭範圍 目鏡和聚光鏡允許拆開擦拭。物鏡因結構複雜，裝配時又要專門的儀器來校正才能恢復原有的精度，故嚴禁拆開擦拭。

拆卸目鏡和聚光鏡時，要注意以下幾點：

a、小心謹慎。

b、拆卸時，要標記各元件的相對位置（可在外殼上劃線作標記）、相對順序和鏡片的正反面，以防重裝時弄錯。

c、操作環境應保持清潔、乾燥。拆卸目鏡時，只要從兩端旋出上下兩塊透鏡即可。目鏡內的視場光欄不能移動。否則，會使視場界線模糊。聚光鏡旋開後嚴禁進一步分解其上透鏡。因其上透鏡是油浸的，出廠時經過良好的密封，再分解會破壞它的密封性能而損壞。

（2）．擦拭方法先用乾淨的毛筆或吹風球除去鏡片表面的灰塵。然後用乾淨的絨布從鏡片中心開始向邊緣作螺旋形單向運動。擦完一次把絨布換一個地方再擦，直至擦淨為止。如果鏡片上有油漬、污物或指印等擦不掉時，可用柳枝條裹上脫脂棉，蘸少量酒精和乙醚混合液（酒精80%，乙醚20%）擦拭。如果有較重的霉點或霉斑無法除去時，可用棉簽蘸水潤濕後粘上碳酸鈣粉（含量為99%以上）進行擦拭。擦拭後，應將粉末清除乾淨。鏡片是否擦淨，可用鏡片上的反射光線進行觀察檢查。要注意的是，擦拭前一定要將灰塵除淨。否則，灰塵中的砂粒會將鏡面划起溝紋。不準用毛巾、手帕、衣服等去擦拭鏡片。酒精乙醚混合液不可用的太多，以免液體進入鏡片的粘接部使鏡片脫膠。鏡片表面有一層紫藍色的透光膜，不要誤作污物將其擦去。

機械部分的擦拭

表面塗漆部分，可用布擦拭。但不能使用酒精、乙醚等有機溶劑擦，以免脫漆。沒有塗漆的部分若有銹，可用布蘸汽油擦去。擦淨後重新上好防護油脂即可。