@項(xiàng)目摘要
本作品是把手電筒與顯微鏡的物鏡和目鏡相結(jié)合制作而成的一件能把切片圖像放大投影到墻上的顯微鏡(實(shí)物照片見圖1)。
@選題背景和基本思路
我們?cè)谏峡茖W(xué)課的時(shí)候,通常都是一小組四五個(gè)人用一臺(tái)顯微鏡進(jìn)行觀察,觀察的時(shí)候只能一個(gè)同學(xué)一個(gè)同學(xué)地排隊(duì)。而且顯微鏡價(jià)格昂貴,操作更是有著嚴(yán)格的要求?;谝陨峡陀^條件,我就想自己制作一個(gè)能投影的顯微鏡,讓更多的人同時(shí)觀察。
@研究過程
在確認(rèn)設(shè)計(jì)思路可行之后,我進(jìn)行了多次嘗試。
我首先把切片放在老式投影儀上,進(jìn)行投影。這樣做只能得到一個(gè)模糊的圖像,怎樣都無法把圖像調(diào)清楚。我又把強(qiáng)光手電筒與各種放大鏡進(jìn)行組合試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)圖像的亮度還行,但圖像很小,不清楚。我懷疑是手電筒聚光鏡的問題,也有可能是放大鏡的放大倍數(shù)太小。
我又用LED手電筒實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)光線白凈,能得到圖像,但圖像較小,而且多頭的LED只能使用一個(gè)燈。我決定索性用一個(gè)燈的LED小手電筒。結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖像清晰,亮度比以前提高了,但放大倍數(shù)還是小,圖像太?。ㄒ妶D2)。
儀器室里的放大鏡倍數(shù)太小,用多個(gè)放大鏡疊在一起,中心軸又不容易保持在一條直線上。研究一時(shí)陷入僵局。于是,我在網(wǎng)上查找有關(guān)自制顯微鏡的資料,發(fā)現(xiàn)有人用小電珠上面的小凸透鏡作鏡頭,自制顯微鏡,就又開始新的嘗試。利用這種燈珠前端的小凸透鏡作為鏡頭,用小LED手電筒作光源,得到的圖像只能說勉強(qiáng)可以,但無論從亮度還是清晰度上都不是那么的滿意。
既然顯微鏡是用目鏡和物鏡放大圖像的,何不用顯微鏡上現(xiàn)成的物鏡和目鏡試試呢?對(duì)!向老師去借。
嘿!實(shí)驗(yàn)效果真不錯(cuò)。我的心情就像哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸,別提多高興了!只是,實(shí)驗(yàn)得到的圖像的亮度顯得太弱了。使用大功率的LED手電筒作光源,雖然亮度是上去了,但用手拿著鏡頭,圖像不穩(wěn)定。怎樣才能把鏡頭安裝在手電筒的前面,而且還能調(diào)整鏡頭與光源的距離呢?我干脆把手電筒重新改造,使它具有容納下安裝伸縮桿的空間。這個(gè)伸縮桿是我從抽拉天線上得到的啟發(fā)。于是我把手電筒里的電路重新連接,再給它重新做了一個(gè)包裝。這中間還出了一次小事故。我在使用小電鉆給鋁塑板打眼時(shí),鉆頭穿過板子,打進(jìn)了我左手食指的指甲縫里,由于鉆頭比較細(xì),血流得不多,但是那個(gè)鉆心般的疼痛讓我掉下了很多淚水,指甲蓋也差一點(diǎn)就穿透了。我緊緊地捂著受傷的手,咬著牙。媽媽看到后心疼得也流淚了,爸爸卻鼓勵(lì)我不能放棄。在爸爸的幫助下,我的作品終于制作成功了。
制作方法是將手電筒與鏡頭之間用一段可伸縮的不銹鋼管連接;用4塊強(qiáng)力磁鐵很輕松地把切片固定住,這是我平時(shí)玩磁鐵得到的創(chuàng)意,這樣切片可以被固定得很牢,并且換切片也很方便。
在以后的使用中我又發(fā)現(xiàn),總是用手拿著顯微鏡投影,圖像不穩(wěn)定,我就把它固定一個(gè)臺(tái)燈的支撐桿上(見圖3)。
使用效果可參看圖4、圖5。
應(yīng)用時(shí)往墻上投影,白天只拉窗簾,得到的圖像卻與天黑以后得到的圖像很接近,不過圖像還是很清晰的。你看,圖6蚊子口器上的細(xì)毛我們平時(shí)肉眼根本看不出來。
我和同學(xué)們?cè)诮淌矣^察切片(圖7),可以直接在投影上畫出細(xì)胞的形狀,非常方便。同學(xué)們對(duì)我的作品非常感興趣,看著他們高興的樣子,我的心里也樂滋滋的。
收獲、體會(huì)
通過近1年的顯微鏡制作及改進(jìn),我的感觸很多。
當(dāng)我的手受傷時(shí),那種疼痛讓我感受到了創(chuàng)新的艱辛。我想對(duì)媽媽說,兒子在成長(zhǎng)的路上,難免有磕磕絆絆,我會(huì)一天天長(zhǎng)大的。
當(dāng)我在不經(jīng)意之間發(fā)現(xiàn)用物鏡作為鏡頭出現(xiàn)清晰圖像時(shí),那種豁然開朗讓我感到了創(chuàng)新的快樂。
當(dāng)我將作品演示給老師和同學(xué)們時(shí),老師的夸獎(jiǎng)和同學(xué)們的稱贊讓我深深感到了創(chuàng)新的力量。
老師還給我提了一些寶貴的意見:①能使用多個(gè)鏡頭用不同的放大倍數(shù)進(jìn)行投影;②亮度再提高一些,這樣圖像就會(huì)更清晰。同學(xué)們也給我提了意見,說如果能放大昆蟲和樹葉就更好了。這些都是我努力的方向,我的任務(wù)還很重,創(chuàng)新是無止境的。
雖然我僅僅是個(gè)小學(xué)生,可這次發(fā)明的經(jīng)歷告訴我,有了合理的想法就要付諸實(shí)踐,就像愛迪生一樣,努力地實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。
我想隨著我的知識(shí)不斷積累,我會(huì)繼續(xù)將此顯微鏡設(shè)計(jì)得更加完善。
專家評(píng)語(yǔ)
項(xiàng)目設(shè)計(jì)者在極其簡(jiǎn)陋的條件下,通過巧妙的構(gòu)思和設(shè)計(jì),運(yùn)用簡(jiǎn)易的材料制造出精確的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物樣本微觀結(jié)構(gòu)的高亮度,高清晰度的投影顯示。為有效提高小學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的興趣和愛科學(xué)的精神提供了幫助。