СмартПульс - держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

   Главная - Разное - Два школьных (учебных) микроскопа: советский и китайский - обзор

Два школьных (учебных) микроскопа: советский и китайский - обзор. Открываем микромир!

Предисловие

В этом сравнительном обзоре рассмотрим два школьных (учебных) микроскопа: советский и несоветский (т.е. китайский).

Советский учебный микроскоп называется УМ-401 (модификация УМ-401П-1) и уже снят с производства, но зато его иногда можно найти очень недорого на сервисах вторичного рынка.

Китайский учебный микроскоп взят, как обычно, на Алиэкспресс (ссылка будет в конце обзора).

(Изображение создано нейросетью "Шедеврум". Кликнуть для увеличения; откроется в новом окне)

Оглавление

1. Китайский учебный микроскоп - обзор
 

2. Примеры фото, сделанных с помощью китайского учебного микроскопа
 

3. Советский школьный микроскоп УМ-401 - обзор
 

4. Примеры фото, сделанных с помощью советского школьного микроскопа УМ-401
 

5. Необычное применение держателя для смартфона из комплекта китайского микроскопа
 

6. Окончательный диагноз

1. Китайский учебный микроскоп - обзор

Начнём сравнительный обзор с китайского школьного микроскопа.

Так он выглядит уложенным в своей пенопластовой упаковке:

Так выглядит учебный микроскоп с Алиэкспресс в сборе с одним из комплектных сменных окуляров:

Под предметным столиком находится зеркальце. С одной стороны оно - плоское, а с другой - вогнутое. При необходимости можно повернуть зеркальце в сторону объекта вогнутой стороной и создать более концентрированный поток света.

Микроскоп снабжен ручкой с зубчатой передачей для изменения расстояния от объектива до объекта исследования (настройка на фокус).

К сожалению, нет дополнительной ручки для тонкой настройки на фокус, из-за чего при большом увеличении настроиться удаётся далеко не с первой попытки.

Кроме того, смазка зубчатой передачи - крайне липкая и неприятная; старайтесь не испачкать руки!

Вид сбоку и снизу:

Особенность микроскопа - съёмные объективы, окуляры и дополнительныя насадка - линза Барлоу.

Объективов - три: все они закреплены на вращающемся барабане.

Объективы имеют увеличение x4, x10, x40. На следующем фото они сняты с микроскопа:

Объектив 40x имеет подпружиненный "носик" с линзой (во избежание жесткого столкновения с предметным столиком из-за очень малого фокусного расстояния); остальные объективы подвижных частей не имеют.

Теперь - об окулярах.

Окуляры имеют увеличение x16 и x30. Их диаметр соответствует стандарту 23 мм. Можно приобрести окуляры с другим увеличением, соответствующие этому стандарту; но практический смысл имеет только приобретение окуляров с увеличением ниже, чем у комплектных (почему - будет объяснено чуть далее).

Линза Барлоу - вогнутая, служит для оптического удлинения тубуса; что позволяет поднять увеличение ещё в 2 раза. Её корпус похож на окуляры и вставляется между окуляром и тубусом. Вот как она выглядит:

Таким образом, минимальное увеличение микроскопа составляет x64; максимальное - x2400.

Надо сразу сказать, что работать с максимальным увеличением на микроскопе с такой примитивной механикой практически невозможно. Более-менее реальной будет работа на увеличениях до x1200 (и то не без трудностей).

Кроме самого необходимого, в комплект входят:

- покровные стёкла (20x20 мм, толщ. 0.15 мм);

- предметные стёкла (20x50 мм);

- насадка для фиксации смартфона на окуляре;

- пластиковый пинцет;

- набор образцов для первичного ознакомления с работой микроскопа и пластиковая пипетка.

Эти комплектующие представлены на следующих фото:

Теперь - несколько фотографий различных объектов, сделанных с помощью этого учебного микроскопа и обычного телефона (не флагмана) с камерой разрешением 16 МП.

2. Примеры фото, сделанных с помощью китайского учебного микроскопа

При оценке качества фото следует учитывать, что все микроскопы имеют малую глубину резкости (десятые и сотые доли мм), вследствие чего объёмные объекты не могут быть полностью резкими.То есть, наличие зон нерезкости объектов не является дефектом микроскопов: это вызвано объемной структурой самих объектов.

Геометрические искажения и нерезкость по краям кадров - наоборот, вызваны особенностью оптики микроскопов; и тоже не могут считаться дефектами, но, увы, украшением изображения от этого не становятся.

Теоретически, со всем этим можно было бы бороться, установив в микроскопе диафрагму; но практически это не делается, так как это снизило бы яркость изображения (которая и так невелика из-за малой площади как объектива, так и объекта наблюдения).

Начнём с объектов природного происхождения. Комментарии будут даны под фотографиями.

Увеличение 64x. Какая-то очень мелкая букашка, уже подсохшая к моменту съёмки (один из усиков отвалился).
 

Увеличение 160x . Усик (орган обоняния) букашки с предыдущей фотографии.

Переходим к изучению органов комара.

Увеличение 160x, жало комара. Без микроскопа оно кажется гладким, а оказалось волосатым. Возможно, это помогает ему крепче держаться в теле донора крови :).
 

Увеличение 64x, крыло комара. Оно оказалось с "перышками". В кадр также попала часть лапки комара.
 

Увеличение 160x, окончание одной из лапок комара. Оно оказалось с изогнутым когтем, как у орла, что помогает закрепиться на теле жертвы.
 

Увеличение 160x. Усик комара (орган обоняния). Ученые считают, что жертву комар в первую очередь обнаруживает по запаху.
 

Теперь - фото человеческой крови.

Увеличение - 640x. Сфотографирована капля крови, хорошо зажатая между предметным и покровным стеклом (клетки крови расположились в один слой). На фото видны эритроциты (красные кровяные тельца) и несколько лейкоцитов (белые кровяные тельца). Из-за трудности настройки на фокус пригодной оказалась только одна фотография из 7-ми. Размер эритроцитов, по данным Википедии, может составлять до 10 мкм.

Теперь переходим к техническим фотографиям.

Увеличение 64x. Советский процессор (часть чипа) с электрическим программированием и ультрафиолетовым стиранием 1816ВЕ48 (аналог буржуйского intel 8748). Процессоры изготовлялись с прозрачным окошком для ультрафиолета, через которое и был сделан этот снимок. У современных процессоров невозможно увидеть отдельные элементы, так как их размер значительно меньше длины световой волны; можно увидеть только блочную структуру.

Если применить окуляр с меньшим увеличением (x5, приобретается отдельно), то в кадр может поместиться весь чип полностью:

Увеличение 20x. Советский процессор с электрическим программированием и ультрафиолетовым стиранием 1816ВЕ48 (аналог intel 8748). На фото можно обратить внимание на повышенную ширину проводников земли и питания, которые, кстати, подводятся от внешних контактов микросхемы двумя проводниками.

Увеличение 160x. Структура экрана смартфона типа AMOLED под микроскопом. Хорошо заметна главная особенность - зеленых субпикселей вдвое больше, чем красных и синих.
 

Увеличение 64x. Структура экрана eink электронной книги с экраном 6 дюймов с разрешением 600x800. Видны шарики пигмента, образующие изображение.

На этом переходим к советскому учебному микроскопу.

3. Советский школьный микроскоп УМ-401 - обзор

Перед дальнейшим обзором надо сказать, что советская оптика отличалась весьма высоким качеством. Возможно, это связано с тем, что оптическое производство в СССР находилось под эгидой военных, а они дурное качество не пропускали. :)

И, пусть на международном рынке отечественная оптика не снискала славу Zeiss или Leica, но и в грязь лицом не ударила.

Но, ближе к делу. Внешний вид советского школьного микроскопа УМ-401 таков:

В механике микроскопа главное отличие советского от китайского состоит в том, что для регулировки расстояния между объективом и предметным столиком в китайском микроскопе сделан подвижный тубус, то в советском - наоборот, двигается предметный столик.

С точки зрения удобства пользования это имеет лишь небольшие отличия, и, с моей точки зрения, китайский вариант чуть удобнее. В советском школьном микроскопе при движении столика он может перемещаться не только по вертикали, но и слегка "гулять" по горизонтали, что может потребовать небольшого изменение положения изучаемого объекта.

А недостатки у механики обоих учебных микроскопов - абсолютно одинаковые: нет возможности плавной настройки на фокус. При больших увеличениях приходится "помучиться" с настройкой, прежде чем попадёшь в фокус.

Плавного смещения столика по горизонтальным направлениям тоже нет: объект для его оптимального расположения под объективом приходится двигать просто пальцами, что прецизионностью не отличается. :)

Следующее отличие - в количестве объективов в обойме; их здесь только два: x8 и x20 (в китайском было три).

Нижнее зеркальце для подсветки объектов с одной стороны - матовое (даёт рассеянный свет), а с другой - зеркальное (даёт концентрированный свет).

Отсутствие объектива с увеличением выше x20 к недостаткам относить не будем: при слишком больших увеличениях работать с микроскопами такого типа всё равно тяжело.

А вот объектив с меньшим увеличением не помешал бы: это позволило бы относительно крупные объекты рассматривать целиком, а не по кусочкам.

Окуляр в микроскопе - единственный и не заменяемый; но у него есть важное смягчающее вину обстоятельство: он оборудован трансфокатором (возможность зума).

Осуществляется зум путём вращения главной части окуляра, от которой идёт спиральная передача на линзу, перемещающуюся внутри тубуса и  меняющую при своём перемещении увеличение окуляра в пределах x10 - x20.

Держателя для смартфона в комплекте советского школьного микроскопа нет за отсутствием в оное время смартфонов. :(

Теперь переходим к тестовым снимкам различных объектов с помощью этого микроскопа.

4. Примеры фото, сделанных с помощью советского школьного микроскопа УМ-401

Начнём снова с биологических объектов.

Увеличение 80x. Букашка на темном фоне, хорошо видны фасеточные глаза. Выше в фотографиях с китайского микроскопа тоже есть эта букашка, но уже в засушенном виде.
 

Увеличение 80x. Тычинка мелкого полевого цветка. По краям видны частички пыльцы.
 

Переходим к техническим фотографиям.

Увеличение 80x. Фото экрана планшета типа IPS.
 

Кроп 100% из центральной части предыдущего кадра:

Увеличение 80x. Светоотражающая лента, применяемая на спецодежде дорожно-строительных рабочих и работников ЖКХ. Видно, что она состоит из стеклянных микрогранул, нанесённых на ткань с зеркальной поверхностью. Используется свойство стеклянных сфер, отражающих свет строго в том направлении, откуда он пришел.
 

Увеличение 80x. Уже упомянутый выше советский процессор (часть чипа) с электрическим программированием и ультрафиолетовым стиранием 1816ВЕ48.
 

Тот же процессор, но с увеличением 160x.

Теперь - несколько слов о неожиданном применении одной из комплектующих частей микроскопа с Алиэкспресс.

5. Необычное применение держателя для смартфона

Оказалось, что в держателе для смартфона при микроскопе с Алиэкспресс резьба совпадает с резьбой на фотоаппаратах для их крепления к штативам (1/4 дюйма).

Благодаря этому оказалось возможным пересадить площадку с подпружиненными боковинами для удержания смартфона на стандартный штатив:

Для закручивания винта на штативе пришлось его с силой прижать к площадке держателя от микроскопа, так как в нём резьба находится в небольшом углублении, и винт может зацепиться всего на 1 - 1.5 оборота.

Благодаря этой операции можно преобразовать старые штативы, у которых не было возможности для установки смартфонов, в штативы для смартфонов.

После закрепления площадки от микроскопа на штатив поворачиваем площадку штатива в вертикальное положение и фотографируем:

На этом можно перейти к итогам.

Окончательный диагноз протестированных микроскопов

Несомненно, китайский школьный микроскоп технически выигрывает у древнесоветского. Выигрыш обеспечивается за счёт его более разветвлённой комплектации: три объектива, два окуляра и линза Барлоу в довесок.

И даже держатель для смартфона в комплектации микроскопа с Алиэкспресс очень полезен и помогает сделать хорошие фотографии микроскопических объектов; в то время как у советского микроскопа приходится банально прижимать смартфон руками к окуляру.

Благодаря возможности комбинировать оптические составные части у "китайца" получается более широкий диапазон изменения увеличения: x64 - x2400  против x80 - x400 у советского школьного микроскопа УМ-401П.

Но, если смотреть на вещи реально, то очень большие увеличения для микроскопов с примитивной механикой вряд ли можно считать преимуществом.

Трудности настройки на фокус даже при увеличении всего 640x настолько велики, что могут полностью отбить желание использовать такие увеличения.

Так что древнесоветский микроскоп очень даже может сослужить добрую службу в изучении микромира; всё дело в цене и техническом состоянии микроскопов, предлагаемых на вторичном рынке.

Советский учебный УМ-401 можно брать на сервисах вторичного рынка, если его цена ориентировочно не превышает 2/3 от цены китайского, и на оптических составных частях нет царапин и несмываемой грязи (внимательно всё осматриваем!).

Китайский микроскоп купить можно на Алиэкспресс, например, у этого продавца; цена на дату публикации обзора - около $38 (в дальнейшем цена может меняться, проверяйте!). Если у других продавцов будет дешевле, то тоже можно брать - товар одинаковый. Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158

Окуляр 5x для снижения минимального увеличения до 20x куплен здесь, цена на дату обзора - около $8. Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158

Весь раздел "Сделай сам! (DIY)" - здесь.

  Ваш Доктор.
 18 июля 2023 г.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

  Комментарии вКонтакте:

При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!  Доктора! (Администрация сайта - контакты и информация)
  Группа SmartPuls.Ru  Контакте - анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них