Как сделать микроскоп? Микроскоп устройство интересное и в некоторых исследованиях просто необходимое, но довольно дорогостоящее. Хороший биологический микроскоп, даже БУ стоит довольно дорого, детские китайские игрушки с пластиковой оптикой я не беру в расчет. Так вот, понадобился мне микроскоп, покупать дорого, значит нужно попытаться сделать. Поискал в интернете:

— Нашел много статей, как собрать микроскоп из готовых объектива и окуляра от другого микроскопа - это не то.

— Как сделать эти самые объектив и окуляр, и сам микроскоп из линзочек из web-камер, всего за один доллар, при этом увеличение ~75 раз, тоже не то, но уже лучше. Однако, почитав книжку В. А. Панова "Оптика микроскопов", понял, что из кучи различных линзочек ничего путного не получится, во всяком случае, для больших увеличений.

— Можно изготовить прототип микроскопа А. ван Левенгука, но в качестве линзы использовать не стеклянный шарик, а каплю воды, довольно интересно, просто, но не практично, да и качество изображения (сильные аберрации и малое поле зрения) будет не очень.

Пришлось выдумывать свой вариант, он получился не очень изящный, но простой, по-моему, лучше трёх предыдущих.

Рассмотрим кратко общий принцип работы светового микроскопа: объектив строит увеличенное изображение объекта, которое затем рассматривается через окуляр, который в свою очередь его снова увеличивает, при этом увеличение объектива обычно превышает увеличение окуляра. Основную роль в микроскопе, как и в телескопе играет объектив, поэтому он сложно устроен и состоит из множества линз, для корректировки аберраций, а окуляр состоит чаще всего из 2 - 3х линз. От объектива также зависит разрешающая способность микроскопа, а следовательно максимальное полезное увеличение, при увеличении сверх которого уже нельзя будет различить новые детали изображения, просто будет сокращаться поле зрения.

Увеличение микроскопа оценивают как произведение увеличений объектива и окуляра, однако это не всегда верно, точно оно рассчитывается по формуле: (Fоб.+Fок.+a)*0,25/(Fоб.*Fок.).

Где Fоб. - фокусное расстояние объектива, Fок. - фокусное расстояние окуляра, a - расстояние между объективом и окуляром (их главными плоскостями), 0,25 метра - т. н. расстояние наилучшего зрения, для здорового глаза. Значит, чем дальше друг от друга окуляр и объектив, тем больше увеличение! Кстати, руководствуясь этой формулой можно попытаться "разогнать" школьный микроскоп.

В качестве объектива, из того что у меня было, лучше всего себя показал советский объектив Индустар - 96У от фотоувеличителя с фокусным расстоянием 53мм, в качестве окуляра применена одиночная ахроматическая склейка извлечённая из другого объектива марки Индустар, с фокусным расстоянием 23мм. Зная фокусное расстояние одиночной линзы можно примерно посчитать увеличение и наоборот, по формуле 0,25/F.
Таким образом имеем: при а = 30см, моих объективе и окуляре, увеличение составит (5,3+2,3+30)*25/(5,3*2,3) = 77 раз. Я доводил увеличение до ~500, качество изображения получается вполне приемлемое, хроматизм в терпимых пределах. Недостаток - линейные размеры устройства, но пользоваться можно, как - придумаете сами, если захотите повторить этот проект.
Несколько замечаний:
— на линзах очень желательно наличие просветления, но оно должно быть цельным, если оно будет неравномерным, повреждённым, то на больших увеличениях это скажется.
— необходимо позаботится о хорошем (ярком) освещении для объекта (это справедливо для любого светового микроскопа).
— если объектив и окуляр не установлены в тубус, то придётся работать в темноте.
— ну и конечно не все объективы будут одинаково хороши для использования в данной конструкции.

Мой микроскоп, конечно, не годиться для сложных микробиологических исследований, но для домашнего и технического использования и увеличений до 400 раз подходит, и конечно значительно превосходит школьный, а главное практически ничего не стоит!

Объектив Индустар 96У

Буду очень рад письмам с Вашими результатами экспериментов или вопросами.