Дитячий мікроскоп: іграшка або реальний оптичний прилад

Як тільки дитина починає говорити, у своєму неугасающем прагненні пізнавати світ, він не залишає в спокої улюблених батьків, задаючи безліч запитань, чому так, або так. Чому небо блакитне? Чому трава зелена? Чому різнобарвна веселка?... І так, зростаючи з кожним днем, питань у маленьких чомучок стає все більше, а пояснити деякі речі їм – вже складніше. Точніше, хочеться наочно продемонструвати реальні причини, дати не примітивне пояснення якогось явища, а вкласти крупиці знань в голову своєму цікавому чаду.

А щоб дати відповідь на багато питань щодо рослинного і тваринного світу, просто не обійтися без такого оптичного інструменту, як мікроскоп. І якщо в часи мого дитинства мені пощастило бачити мікроскоп і працювати за ним лише кілька разів на уроках біології в школі при виконанні лабораторних робіт, а багато хто, напевно, і таким похвалитися не можуть, то сьогодні купити мікроскоп вже явно не становить праці. І в цій статті ми постараємося розповісти Вам про всі підводні камені, з якими Ви можете зіткнутися в гонитві за біологічним дитячим мікроскопом.

Виходячи з нашого досвіду роботи з мікроскопами, клас дитячих біологічних мікроскопів ми ділимо на три підкатегорії:

• Дитячі мікроскопи-іграшки
• Бюджетні дитячі мікроскопи
• Шкільні мікроскопи

І тепер, звичайно, ми постараємося пояснити, що ж криється за цими поняттями.

Дитячі мікроскопи-іграшки

Такі прилади можна зустріти у продажу, як в спеціалізованих інтернет-магазинах оптики, інтернет-магазинах дитячих товарів, так і на прилавках реальних торгових точок, дитячих супермаркетів. Мікроскопи цього класу широко представлені такими торговими марками, як Eastcolіght, Edu-Toys, спочатку заточеними під виробництво іграшок для дітей. Однак подібні моделі можуть зустрічатися і серед спеціалізованих брендів – всесвітньо відомих виробників професійної оптики, наприклад:

• під ТМ Konus – це моделі KonuScince, KonuStudy-2, KonuStudy-3, KonusFirst
• під ТМ Bresser – Junior Biotar CLS 300x-1200x, Junior 300x-1200x з кейсом
• під ТМ National Geographic - National Geographic 300x-1200x
• під ТМ Sigeta – Neptun, Poseidon, Orpheus
• під ТМ Vixen – SA-300, SB-500, SC-700
• під ТМ iOptron – MicroLab (300x, 600x, 1200x)
• під ТМ Levenhuk – Фиксики Верта, Фиксики Нулик

Хоча перераховані виробники і випускають численні професійні оптичні прилади, зокрема лабораторні мікроскопи, всі зазначені нами моделі за своєю суттю абсолютно нічим принципово не відрізняються один від одного і від китайських дитячих іграшок. Хай вибачать нас виробники цих приладів!

Купуючи мікроскоп цього класу, Ви повинні розуміти, що за фактом вони розраховані винятково на дітей дошкільного віку, що б не писали в своїх маркетингових статтях самі виробники. Ці іграшки заманюють батьків і дітей яскравими кольорами корпусу, наявністю кейс в комплекті, купи різноманітних аксесуарів в комплекті, а то й навіть проектора! ВАУ, дух захоплює, коли читаєш багатообіцяючі яскраві написи на коробці. А тут ще й збільшення 1200 крат!

Не вникаючи в суть питання, багато довірливі батьки вирішують купити такий прилад, та ще й школяреві. Однак, принісши його додому, і, приготувавшись до спостереженнями, найчастіше отримують повне розчарування. А, на жаль, це дійсно є ряд цілком серйозних причин.

В першу чергу, найважливіше, що необхідно з'ясувати для себе, всі дитячі мікроскопи-іграшки оснащені пластикової оптикою, яка ну ніяк не може забезпечити Вам нормальної якості зображення. Та вже і тим більше впоратися зі збільшенням в 1200х. Вгадуємо і відповідаємо на частий питання батьків: «А що там, насправді, немає 1200 крат збільшення?». Так ні ж, біда криється зовсім не в цьому. Виробнику пообіцяти позахмарне збільшення легко, і навіть домогтися його фізично – не проблема. Але ось що в підсумку це дасть, і чи зможете Ви хоч щось розглянути при цьому – це вже зовсім інше питання, яким у даному випадку явно знехтували. На підтвердження наших слів ми постаралися зробити знімок самого елементарного зразка (плівочки цибулі) при збільшенні всього в 100х. Як Ви можете побачити, картинка вкрай нечітке, невиразне, різкості зображення вдається домогтися лише на невеликій ділянці (у формі дуже витягнутого овалу). І це всього лише 100х, а що ж подібний інструмент показує при більшому збільшенні? Не важко здогадатися, що все виглядає ще більш сумно.

Зразок - плівочка лука. Збільшення мікроскопа 100х

Так, до речі, згадуючи про проекторі, це і зовсім непридатний для використання аксесуар. Коли Ви не можете отримати нормальне зображення в окуляр, то про яке проекторі взагалі може йти мова?! Проектувати-то що, власне?

І справа не в пластиковому або металевому корпусі, не в поганій механіці, не в «Китай чи не Китай», реальна проблема полягає в самій оптиці. Звичайно, такі мікроскопи залучають поруч «фішок» і «примочок» типу кейса для зберігання, пинцетиками і пипеточками... Але тільки що від них користі, якщо мікроскоп не вдався?

Не дарма часто такі мікроскопи ми називаємо муляжами. Вони нагадують дитячі іграшки, подібно ігрового дитячого набору доктора: є шприц, і виглядає він як шприц, але укол їм не зробити, є стетоскоп, і виглядає він як стетоскоп, але серце і легені їм не прослухати , або подібно будівельним дитячим наборів, якими нічого не просвердлити і цвях не вбити.

Так, можливо, ми занадто гостро висловили своє негативне ставлення до приладів даного класу, але це лише для того, щоб застерегти турботливих батьків від здійснення помилок. Адже якщо Ваше завдання варто купити мікроскоп в якості іграшки для дитини 5-7 років – не питання, для такої мети вони прекрасно підходять. Така іграшка дозволить дитині ознайомитися з будовою мікроскопа і принципом його роботи. Але якщо мова йде про реальних спостереженнях, Вам варто відразу ж відкинути такі варіанти. Перша і найважливіша деталь, на яку потрібно звернути увагу при покупці оптичного інструменту, а не муляжу – це його оптика. Якщо лінзи виготовлені з пластику – маємо справу з іграшкою.

І так підемо далі...

Бюджетні дитячі біологічні мікроскопи

Насправді, даний клас приладів ми для себе виділили не так давно, адже ще пару років тому перед батьками стояв досить обмежений вибір: «або, або», тобто або дешево – іграшка, або дорого – оптичний інструмент. Тим не менш, виділення нами даної категорії дитячих мікроскопів нерозривно пов'язано з появою на ринку абсолютно конкретних моделей, а саме:

• Sigeta Bio Optima 35x-800x
• Sigeta Bio Plus 88x-800x
• Sigeta Bio 105x-800x
• Sigeta Bio Zoom 105x-1000x
• Sigeta Bio Five 35x-400x
• Ningbo B-400

Ці мікроскопи оснащені скляною оптикою, але укладеної в маленький пластиковий корпус. Така задумка дозволила отримати скляну оптику за ціною мікроскопів попереднього класу (іграшок). Так, звичайно, це невеликі (висота близько 20см) і навіть, здається, трохи підозріло легкі (близько 1 кг) прилади. Все це так. Але, оптика... А оптика тут не що інше, як скло. Якість формованого зображення просто незрівнянно краще, ніж в мікроскопах-іграшках. Цей мікроскоп цілком підійде для виконання лабораторних робіт з біології в домашніх умовах. Звичайно, поставити такий інструмент в біологічному класі було б, м'яко кажучи, нерозумно, адже в умовах виснажливої користування учнями навіть однієї паралелі, навряд чи такий мікроскоп прослужить довгий час.

Ці мікроскопи оснащені двосторонніми гвинтами грубої фокусування (звичайно ж, про наявність микровинта в бюджетних моделях не може бути й мови), предметний столик обладнаний двома металевими (але, на жаль, не пружними) препаратодержателями. Для освітлення досліджуваного препарату мікроскопи оснащені нижній підсвічуванням, що передбачає два режими роботи: від дзеркала, або від лампи розжарювання. Живлення здійснюється від батарейок. До речі, під предметним столиком ще розташована дискова апертурна діафрагма з отворами різного діаметру для регулювання діаметра пучка світла, що проходить через препарат.

Як бачимо, дійсно, основні вузли виконані максимально просто, але, тим не менш, вони повною мірою забезпечують нормальну роботу мікроскопа. Нижче ми наведемо приклади фотографій, зроблених за допомогою мікроскопів цього класу.

   
Зразок - дощовий черв'як. Зйомка цифровою камерою для мікроскопа в 7х об'єктив і 15х об'єктив мікроскопа

Також відповімо на досить поширений питання: «чи Можна в майбутньому удосконалити даний тип мікроскопів?». – На жаль, немає. Але, ось, що може знадобитися в роботі з ними – це чисті предметні і покривні скла для самостійного приготування зразків, а також корисними будуть готові набори препаратів, спеціальним чином пофарбовані і закріплені на стеклах. У будь-якому випадку, купуючи такий мікроскоп, врахуйте, що вони мають «голу» комплектацію, так що як мінімум необхідно подбати про придбання чистих стекол.

Зразок - дощовий черв'як. Зйомка цифровою камерою для мікроскопа в 40х об'єктив мікроскопа

Ці мікроскопи є чимось на зразок проміжної ланки між дитячою іграшкою та шкільним мікроскопом. Зовні вони мають всі ознаки дитячої іграшки: маленький пластиковий корпус, легкий і в комплекті нічого, крім окулярів. Але ось скляна оптика, яка дозволяє вже з великим комфортом розглядати мікрозразки, істотно наближають такі мікроскопи до оптичних приладів. Але якщо вже ці мікроскопи не виправдали Ваші очікування, то слід звернути увагу на таку категорію.

Шкільні мікроскопи

Ну, те, що тут обов'язково використовується скляна оптика, та ще й ахроматичні – думаємо, це вже і так ясно. Звичайно, швидше за все, лінзи не будуть мати прояснення, але погодьтеся, скляні ахроматичні об'єктиви – це вже щось! Як видно з назви, шкільні мікроскопи орієнтовані на школярів, при чому, як для приватного використання в домашніх умовах, так і для масового використання в учнівських класах у школах. Більше того, часто такі прилади купуються навіть Внз для студентів на медичні та біологічні факультети, адже ні для кого не секрет про обмеженість фінансування наших освітніх установ. Нехай це будуть і не ідеальні варіанти, але все ж цілком придатні для роботи.

Отже, характерні риси шкільного мікроскопа: скляна ахроматична оптика, міцний металевий корпус, поліпшена механіка, у більшості випадків – світлодіодне підсвічування, що працює від мережі або від акумуляторів, рідше – галогенова підсвічування або дзеркало.

Яскравими представниками цього класу можна назвати:

• Sigeta Sigeta Bionic, MB-111, MB-113, MB-120, Sigeta Prize-1, Sigeta Prize-2, Sigeta Prize-3, Sigeta MB-208, Sigeta MB-101 та ін.
• Optima Explorer, Optima Spectator
• Konus College
  
• Levenhuk 2L NG (в різних кольорах), Levenhuk 50L NG (в різних кольорах)
• Bresser Biolux NV 20-1280x, Bresser BioDiscover 20x-1280x, Bresser Biolux 40x-1024x та ін.
• Delta Optical BioLight 200, Delta Optical BioLight 300
  
• Carson MS-040
• National Geographic 40x-1024x USB з кейсом, National Geographic 40x-1280x
• Vixen Micronavi S-800
• Ulab SME-M, Ulab SME-F, Ulab SME-F LED
  

Звичайно, це не весь перелік. Ми вказали лише деяку частину шкільних мікроскопів у кожному бренд. Зрозуміло, насправді ж, їх асортимент набагато ширший.

Але ось що примітно, є кілька базових моделей, які нам хотілося б виділити окремо. Це такі біологічні мікроскопи як: Sigeta Bionic, Konus College, Levenhuk 2L NG, Sigeta MB-208, Sigeta MB-101, Delta Optical BioLight 200. Охарактеризувати такі прилади можна, як «все, і нічого зайвого». Подібні шкільні мікроскопи заслуговують окремої уваги, так як в них закладені всі базово необхідні критерії інструментів даного класу, але при цьому вони не нашпиговані зайвими фичами, «брязкальцями-дрібничками» (кейси, лінзи Барлоу та інші аксесуари, які навряд чи будуть затребувані в майбутньому).

Для спостереження будь-яких об'єктів, які тільки можуть потрапити на предметний столик шкільного мікроскопа: інфузорія-туфелька, дафнії, зрізи стебел і листя рослин, зрізи тканин тварин, кров – буде більш ніж достатньо збільшення в 400-600х, яким власне і володіє шкільний мікроскоп. І ще раз, більш ніж достатньо!!! Так що не варто гнатися за цифрами, традиційно розмірковуючи, «чим більше, тим краще». Якість зображення залежить зовсім не від збільшення мікроскопа.

Та ще зауважимо, що найбільш потужний об'єктив, яким можуть бути оснащені мікроскопи даного рівня, - 40-кратний. А як би нам не хотілося обійти існуючі закони фізики та оптики, добре відомо, що для 40-кратного об'єктива максимально корисне збільшення не перевищує 650х, і то, ця межа вказується зазвичай для DIN об'єктивів лабораторних мікроскопів. Отримати ж збільшення в 1000х з хорошою чіткістю і роздільною здатністю можна лише, використовуючи 100х об'єктив, що є далеко не єдиною необхідною умовою (для 100х об'єктива необхідна також і більш складна освітлювальна система, высокоапертурный конденсор і тп.).

Що ж стосується моделей, оснащених лінза Барлоу для отримання збільшення понад 1000х, то Вам слід розуміти, що так, звичайно, фізично Ви отримаєте збільшення і в 1280х, і навіть більше, але... А «але» досить вагоме і полягає в наступному:

• По-перше, трохи раніше ми вже вказали, що максимально корисне збільшення шкільного мікроскопа з об'єктивом 40х – 650 крат. А, значить, все, що більше – є неефективним. Уявіть собі, що, перебуваючи в графічному редакторові на ПК, Ви спостерігаєте дрібне зображення, і вирішуєте скористатися функцією zoom для збільшення зображення. Нехай це і перебільшено пояснення, але все ж найбільш наочне.
• По-друге, лінза Барлоу являє собою додаткову лінзу в оптичній схемі мікроскопа. Причому це негативна (розсіююча) лінза і, зрозуміло, самого бюджетного виконання. Для професійних лабораторних мікроскопів вони і зовсім не випускаються. Такий елемент конструкції зустрічається виключно у дитячих мікроскопах (що, загалом-то, теж має наштовхувати на якісь думки). В результаті установки лінзи Барлоу спостерігаються паразитні відблиски, позбутися яких, до речі, можна викрутивши саму лінзу з корпусу. А в результаті використання її для підвищення збільшення мікроскопа, зображення стає більш тьмяним і розмитим, без появи нових деталей.

   
Зразок - хронічне запалення товстої кишки. Зйомка в біологічний мікроскоп Ulab SME-F LED. Використовуються об'єктиви - 4х і 10х

Деякі моделі шкільних мікроскопів вже можуть бути оснащені гвинтами не тільки грубої фокусування, але і точною, завдяки чому буде більш комфортно налаштовувати різкість зображення на великих збільшеннях.

У більшості шкільних мікроскопів є і вдосконалена система фіксації предметного скла на предметному столику. Зазвичай для цього використовуються вже пружні металеві препаратодержатели, а то і зовсім є координатний столик для акуратної зрушення скла по осях Х і У в площині столика.

Зразок - хронічне запалення товстої кишки. Зйомка в біологічний мікроскоп Ulab SME-F LED. Використовується об'єктив - 40х

Загалом-то, ми могли б продовжувати і далі, лізти в нетрі особливостей будови, комплектації, але все ж тут, напевно, варто нам поставити крапку, щоб не заплутати Вас зовсім. Спробуємо підсумувати все вищесказане:

• Дитячі мікроскопи іграшки, відмінною рисою яких є пластикова оптика, - це дійсно іграшки для дітей дошкільного віку, які складно назвати оптичними інструментами.
• Бюджетні дитячі мікроскопи характеризуються скляною оптикою, але пластиковим корпусом, цілком підходять для домашнього використання дітьми і школярами молодших і середніх класів.
• Шкільні мікроскопи відрізняються скляною оптикою і міцним металевим корпусом, відмінно підійдуть для школярів і навіть студентів.

І пам'ятайте, якщо Вас все ще долають муки вибору мікроскопа, не соромтеся засипати продавця своїми питаннями у пошуках істини

Вдалих Вам покупок!

Автор статті (текст і фото): Галина Цехмістро