201511240900【科學】顯微測微器 ╳ SciBrick科學積木 ╳ 無線傳輸

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一直以來我都覺得顯微側微器是很有趣的實驗

 

雖然數位顯微鏡大行其道,但要了解顯微鏡的運作基礎

 

顯微測微器才是王道,不過學生很難理解顯微測微器的原理

 

原因就在於無法直接講解顯微鏡底下的畫面

 

透過照片、圖片,與學生實際看到的有落差

 

反而讓學生無法理解,原諒我說話這麼直

 

顯微鏡初心者就是這麼呆,不要再問那根黑黑(註)的是啥了

 

好,要把顯微鏡底下的畫面實際播放出來給學生看

 

不是很簡單嘛,用數位顯微鏡就好了啊

 

一般數位顯微鏡我們不是沒買,但它有致命傷

 

目前用過四台數位顯微鏡,他們的數位模組都在目鏡與物鏡之中

  

註:那根黑黑的就是目鏡裡用來指示的針,每年都會有上百個學生問這個問題

 

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那數位模組都在目鏡與物鏡之間有啥問題呢?

 

問題可大了,先來看看主角之一:顯微測微器

 

它有兩個部分,一是像載玻片的載物台測微器

 

載物台測微器其實就是標準化的尺,每一格10μm

 

但是載物台上不好同時觀察載物台測微器跟玻片標本

 

於是我們需要另外一個圓圓的目鏡測微器

 

雖然目鏡測微器也有刻度,但不知道在不同倍率的刻度標準化大小

 

所以要先用載物台測微器來量目鏡測微器

 

一般數位顯微的致命傷在這,擷取不到目鏡測微器的畫面

 

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諸君聽我這樣講解顯微測微器,可能還是霧颯颯

 

所以直接上機示範,先請出顯微鏡

 

這批顯微鏡很老舊,本來是要報廢了

 

但是這種顯微鏡有個好處,可以買到很便宜的顯微測微器來用

 

像前面那種Leica顯微鏡就得買Leica自家顯微測微器

 

就只有三個重點:貴、貴、貴!

 

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把目鏡拆下來後,可以將目鏡打開

 

目鏡測微器就是放在這裡面

 

 

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然後再拿出SciBrick科學積木,這裡是兩組份量

 

但我想控制在一組零件之內架好手機

 

 

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參考FB社團內各位前輩的做法,先夾好目鏡

 

目鏡旁邊我上了一圈膠帶來增加摩擦力

 

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再把手機支架連接上去就完工了

 

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換個角度再來一張

 

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手機可以擺上去了,我發現手機鏡頭不要貼緊目鏡比較好觀察

 

所以這裡我沒有拆除手機保護套,用來增加距離

 

這個要看每個人手機鏡頭的設計而定

 

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手機畫面內可以看到目鏡測微器的格線跟玻片標本

 

手機有點歪掉,因為我碰到了,請見諒

 

 

 

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但是這樣總不能叫學生一個一個來看手機吧

 

想要投影到大螢幕上,但是要連接線材很麻煩

 

於是另一個主角登場了:RealShow手機影音棒

 

我不是要幫廠商打廣告,是因為這是廠商給我的試用品

 

於是就派它上場,坊間還有很多類似的產品可以選用

 

RealShow手機影音棒的介紹文可以看這一篇:


【試用】「RealShow真享秀」手機影音棒

 

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接下來只要把RealShow手機影音棒接到HDMI插槽上

 

如果附近有插座就接插座,不然也可以接行動電源

 

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投影機會先顯示RealShow手機影音棒的介面

 

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手機先連接到RealShow手機影音棒的無線網路

 

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然後開啟AirPlay、鏡像輸出就搞定了

 

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畫面出來了,因為快門速度太快加上DLP投影機


所以有詭異的顏色出現,請勿在意(拍到色輪特定顏色)


只有極少數人會看到DLP的彩虹效應

 

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我發現又有一個問題,手機直立時畫面輸出也是直的

但是投影機螢幕畫面是橫的,所以圖片太小

於是我又開始改造SciBrick科學積木

光是組裝SciBrick科學積木,從零到調整完成花了我一個上午了

不過,完成的喜悅比甚麼都重要

 

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手機架上去,相當完美啊

 

我趁著這次改裝讓鏡頭往後縮

 

便可以拆掉皮套免得礙事

 

 

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橫幅構圖打出來的畫面好看多了是吧

 

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基本因為是鏡像,所以投影畫面跟手機畫面是一模一樣

 

所以用手機截圖來講解比較方便

 

這是在40倍的情況下,看到的顯微測微器

 

上面是目鏡測微器的未標準化刻度

 

無論在什麼倍率下看,它看起來都一樣大

 

但真實標準化的大小會依據放大倍率而變

 

聽不懂?仔細看著下方較小的刻度

 

那是載物台測微器標準化過的刻度,一小格是10μm

 

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我把顯微鏡的倍率調到100倍看看

 

有看到上方的刻度大小不變,而下方的刻度變大了嗎?

 

因為放大倍率增加,所以載物台測微器看起來就更大了

 

但是,載物台測微器每一格還是10μm

 

也就是說目鏡測微器在100倍下每格的尺寸變大了

 

 

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變多大呢?可以來數一下

 

把兩個測微器的刻度疊合在一起

 

發現目鏡測微器36跟52剛好對齊載物台測微器的刻度

 

也就是目鏡測微器的16格等於載物台測微器15格

 

所以16格的大小是150μm,每格是9.375μm

 

 

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確定目鏡測微器刻度大小後,將載物台測微器換成玻片標本

 

就可以利用目鏡測微器來做顯微測量了

 

像照片中的導管,大約等於6格的寬度

 

也就是實際大小為6*9.375μm=56.25μm左右

 

然後大家可以能會覺得玻片標本拍不清楚

 

這是因為相機的景深太淺的緣故

 

如果對焦在玻片上,目鏡測微器的刻度就會看不清楚

 

 

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如此一來就可以實際展示給學生看了

相信學生也更能理解顯微測微器的原理吧

 

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