自制調(diào)光器 改造普通光學(xué)顯微鏡

趙世棟 杜振發(fā) 紀(jì)世增

一、自制調(diào)光器，改造普通光學(xué)顯微鏡的目的

通過加裝顯微鏡調(diào)光器改善普通光學(xué)顯微鏡的對(duì)光質(zhì)量，簡(jiǎn)化普通光學(xué)顯微鏡復(fù)雜煩瑣的對(duì)光程序，從而簡(jiǎn)單方便地觀察更加清晰穩(wěn)定的生物細(xì)胞圖像，極大地提高普通光學(xué)顯微鏡的使用效率。

二、自制調(diào)光器，改造普通光學(xué)顯微鏡的裝置圖及說明

1.調(diào)光器組件

如圖1所示，顯微鏡調(diào)光器的組件包括以下部件。

圖1 顯微鏡的組件示意圖

A：反光鏡夾

B：固定圓盤(直徑5 cm、厚度0.8 cm)

C：5～10 KΩ電位器及光強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕

D：LED點(diǎn)光源(即微型LED手電筒，包括點(diǎn)光源、燈筒、開關(guān)、燈筒底部螺栓)

E：0.2 m細(xì)軟導(dǎo)線

2.調(diào)光器的組裝方法

將D的開關(guān)拆下，并將其插裝到B中央的圓空中，用膠固定。將D的正負(fù)極與5～10 KΩ的C用細(xì)軟絕緣導(dǎo)線連接。在C上安裝上光強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕，并進(jìn)行固定，這樣就組裝成了普通光學(xué)顯微鏡的調(diào)光器(如圖2所示)。

圖2 完成組裝的調(diào)光器

三、自制調(diào)光器，改造普通光學(xué)顯微鏡的實(shí)驗(yàn)操作

1.安裝

從LED點(diǎn)光源底部卸下螺栓，在LED點(diǎn)光源的燈筒內(nèi)裝上一節(jié)7號(hào)干電池，旋緊螺栓，將顯微鏡的反光鏡從鏡夾上摘下，換上調(diào)光器(如圖3所示)，轉(zhuǎn)動(dòng)遮光器使最大光圈對(duì)準(zhǔn)通光孔(也可直接把遮光器拆下)。

圖3 調(diào)光器工作狀態(tài)

2.對(duì)光

轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器使低倍物鏡對(duì)準(zhǔn)通光孔，調(diào)整調(diào)光器使燈頭對(duì)準(zhǔn)通光孔后，左眼注視目鏡，同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)光強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕到視野亮度合適為止(注：順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)光強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕視野亮度增強(qiáng)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)光強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕視野亮度減弱)。

3.觀察

將要觀察的玻片標(biāo)本放到載物臺(tái)上，材料正對(duì)通光孔中央。兩眼從側(cè)面注視物鏡前端，雙手順時(shí)針緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒下降至接近玻片為止。左眼注視目鏡視野，用雙手逆時(shí)針緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋到看見物象為止，再轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋將物像調(diào)節(jié)清晰。

4.完成

實(shí)驗(yàn)完成后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)光強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕，將電源關(guān)閉，若長(zhǎng)期不用顯微鏡時(shí)應(yīng)從調(diào)光器燈筒中取出電池并集中保存。廢舊電池要回收處理，以免對(duì)環(huán)境造成污染。整理顯微鏡，將顯微鏡放入鏡箱中。

四、自制調(diào)光器，改造普通光學(xué)顯微鏡的意義

1.用普通光學(xué)顯微鏡觀察標(biāo)本的缺陷

(1)普通光學(xué)顯微鏡在使用過程中需要有相對(duì)苛刻的外部光源條件，實(shí)驗(yàn)過程中受制于自然光源，在陰天或傍晚時(shí)觀察標(biāo)本時(shí)，由于外界光線較暗，嚴(yán)重影響觀察效果。使用高倍鏡觀察時(shí)上述問題更加凸顯，甚至不能完成觀察實(shí)驗(yàn)。

(2)普通光學(xué)顯微鏡在使用過程中對(duì)光程序煩瑣復(fù)雜，對(duì)視野亮度的調(diào)節(jié)需要用折光器和反光鏡兩部件調(diào)整實(shí)現(xiàn)，且光強(qiáng)度為梯度變化。

(3)用原普通光學(xué)顯微鏡對(duì)光完成后，必須要保持好鏡筒的狀態(tài)以及外部光源的入射角度，才能夠觀察到清晰的物像。學(xué)生之間在對(duì)觀察的情況進(jìn)行交流時(shí)，稍有不甚使顯微鏡位置移動(dòng)就會(huì)影響觀察效果，甚至?xí)床坏轿锵瘛?/p>

(4)在小組實(shí)驗(yàn)過程中，小組成員間的移動(dòng)都可能會(huì)因身體遮光而影響到實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。

2.用自制調(diào)光器改造普通光學(xué)顯微鏡的效果

(1)提高了普通光學(xué)顯微鏡的使用效率。我們充分利用LED點(diǎn)光源具有體積小、指向性強(qiáng)、發(fā)光效率高、亮度可調(diào)性能好、發(fā)光穩(wěn)定、安全等特性，自制了調(diào)光器，改造了普通光學(xué)顯微鏡。使用自制調(diào)光器改造后的普通光學(xué)顯微鏡觀察標(biāo)本，徹底改變了原顯微鏡在使用過程中依賴自然光源的缺陷，克服了使用普通光學(xué)顯微鏡對(duì)光過程煩瑣、難操作的缺陷。調(diào)光器可以在操作過程中任意調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度和角度，方便實(shí)用，極大地提高了普通光學(xué)顯微鏡的使用效率。

(2)改造方法簡(jiǎn)單，易于推廣。調(diào)光器的制作工藝簡(jiǎn)單，材料易取，成本低廉，環(huán)保安全，極易實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，任何一臺(tái)普通光學(xué)顯微鏡通過將反光鏡換裝調(diào)光器均可以實(shí)現(xiàn)改造升級(jí)，所以該自制調(diào)光器，改造普通光學(xué)顯微鏡的方法具有很高的推廣普及價(jià)值。

(3)注重實(shí)驗(yàn)的完整性、高效性和實(shí)用性。改造后的普通光學(xué)顯微鏡通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過我們改造的光學(xué)顯微鏡比普通的顯微鏡操作簡(jiǎn)單、節(jié)時(shí)、圖像質(zhì)量更高。