Микроскоп + Телескоп =?
На первый взгляд, в заголовке написана какая-то чепуха. Эти оптические приборы совершенно противоположны по назначению, зачем их складывать? Тем не менее я решил попробовать объединить микроскоп и телескоп в единую конструкцию. Моей целью будет получение фотографий Луны через цифровой микроскоп DigiMicro Mobile. Считайте это занимательным экспериментом с оптикой наподобие макросъемки через капельку воды, а не серьезным руководством по астрофотографии.
Немного теории
Принцип действия всех телескопов для визуальных наблюдений (рефлекторов и рефракторов, независимо от их оптической схемы) основан на следующем. Объектив (зеркало или линза), формирует в своей фокальной плоскости изображение объекта наблюдения. Размеры этого изображения как правило составляют миллиметры или даже доли миллиметра. Поэтому наблюдатель рассматривает его через окуляр, как через увеличительное стекло. Так, например, выглядит оптическая схема рефлектора Ньютона.
Что если убрать окуляр и рассматривать «висящее в воздухе» изображение через микроскоп? Чтобы изображение было в фокусе, нужно совместить фокальную плоскость телескопа и предметную плоскость микроскопа. Проще говоря, надо закрепить микроскоп в окулярном узле телескопа.
Эту идею я высказывал еще в июне прошлого года, но до ее воплощения добрался только сейчас. Большое спасибо Юрию из Даджета за то что он поддержал мою идею и прислал устройство для экспериментов.
У меня есть простенький телескоп Celestron Astoromaster EQ 130, который я использовал год назад для наблюдения солнечного затмения в прямом эфире. Если вы читали прошлогоднюю статью, то вы уже знаете что можно легко получить снимок через телескоп, просто приставив камеру мобильника к окуляру. При замене мобильника на цифровой микроскоп, окуляр становится не нужен, его можно снять (практически у всех любительских телескопов окуляры сменные). Следовательно, можно получить более качественные результаты за счет упрощения оптической схемы. В идеале, конечно, можно поместить в фокус телескопа голую матрицу. Именно на таком принципе работают цифровые астрокамеры для телескопов, например такая:
Точно также можно использовать «тушку» от зеркалки, подсоединив ее через T-адаптер. Однако, использовать готовое решение было бы совсем неспортивно. Цель данной статьи — провести интересный оптический эксперимент, а не получить идеальные фотографии.
Некоторые особенности конструкции DigiMicro
Цифровой микроскоп устроен примерно также как и цифровой фотоаппарат. Отличие только в оптических характеристиках объктива, позволяющих получить резкое изображение объектов на расстоянии всего пары сантиметров. Колесо фокусировки DigiMicro позволяет перемещать объектив в очень больших пределах, вследствие чего возникает одна интересная особенность о которой ничего не написано в инструкции. У микроскопа есть два положения объектива при которых изображение получается резким, и, следовательно, два реальных оптических увеличения. Одно из них получается когда объектив находится ближе к объекту съемки чем к матрице, другое — когда все наоборот.
В первом случае, изображение на матрице получается крупнее самого объекта съемки. Во втором, проекция уменьшена по отношению к оригиналу, как и в обычном фотоаппарате.
След карандаша на бумаге: 
Черно-белый дисплей часов Pebble Steel: 
Клеймо на серебряном изделии (то самое что я снимал телефоном через каплю воды): 
Клеймо на золотом изделии: 
Тренируемся на кошках нa муляже Луны
Прежде всего, я захотел прикинуть, поместится ли Луна в поле зрения микроскопа. Фокусное расстояние моего телескопа составляет 650 миллиметров, а средний угловой диаметр Луны на небе — примерно полградуса. Следовательно, диаметр изображения Луны в фокусе составит примерно 5.6 миллиметра. Я распечатал на лазерном принтере маленький кружок такого же диаметра и навел на него микроскоп, выставив увеличение поменьше.
Какая удача! Кружок идеально поместился в поле зрения! При съемке настоящей Луны, площадь матрицы микроскопа будет использована почти по максимуму.
Изготовление адаптера телескоп-микроскоп
Посадочный диаметр окуляров большинства любительских телескопов, и моего в том числе, составляет 1.25 дюйма. Было бы шикарно если бы именно таким оказался диаметр круглой части корпуса микроскопа.
Как вы видите, тут удача меня покинула — диаметр оказался на миллиметр больше, и микроскоп физически не влезал в окулярный узел.
Если бы диаметр был чуть поменьше, можно было бы просто подмотать синей изоленты… А так, придется мастерить более сложный переходник. Можно склеить его из картонных трубочек, заказать металлическую деталь у инженера Брунса у знакомого токаря, либо распечатать на 3D принтере. Картонная конструкция получится хлипкой и недолговечной. Металлическая может оказаться слишком тяжелой и нарушит балансировку монтировки телескопа. Поэтому я выбрал печать на 3D принтере. Для начала, набросок на бумаге:
Печатаем на 3D MC7 Prime mini. Это очень дешевый конструктор для самостоятельной сборки 3D принтера, masterkit продает их сейчас по 15500 р.
Поверхность готовой детали под микроскопом:
Внутренний диаметр оказался на какую-то долю миллиметра меньше чем нужно. Видимо, это произошло из-за того что SketchUp рисует поверхности вращения многогранниками, и за радиус берется значение радиуса описанной окружности. Поэтому наружный диаметр подошел идеально, а с внутренним придется повозиться. Не беда, полилактид легко обрабатывается. Я взял вот такую короткую крестовую отвертку:
Обмотал рукоятку сначала малярным, потом двухсторонним скотчем, и затем полоской наждачной бумаги. Получилась импровизированная фреза.
Десять минут возни с дрелью и все готово. Микроскоп вставляется туго и не болтается.
Слева — линза Барлоу. Ее оправа имеет стандартный диаметр 1.25″, я использовал ее для проверки переходника, чтобы не таскать с собой весь телескоп. А так выглядит вся конструкция в сборе:
Монтировка глубоко провалилась в рыхлый весенний снег 🙂
Испытания с телескопом
Из-за пасмурной погоды, я решил провести первые испытания по наземному объекту снятому с большого расстояния (более километра). Таким объектом стала радиотелевизионная мачта высотой 350 метров. Вот она, выглядывает из-за облака:
Дымка немного рассеялась, наводим телескоп:
Оказалось что совместная работа колесиками фокусировки телескопа и микроскопа позволяет плавно менять увеличение, получается что-то вроде трансфокатора. Плохо только что экран микроскопа слепнет при ярком дневном свете, фокусироваться по нему проблематично. Вот что получилось при среднем увеличении:
То что я немного промазал с фокусом стало ясно только после того как я скинул снимок на компьютер. К тому же атмосферные условия оставляли желать лучшего. Снимать пришлось против света, Солнце было в десяти градусах выше. Из-за колебаний нагревающегося воздуха изображение дрожало, и башня порой принимала самые причудливые формы (раз пример, два пример). Тем не менее, связка телескоп-микроскоп работает, в сумерках или ночью может получиться более качественный результат. Фотографировать смартфоном через телескоп гораздо проще, выручает автофокус.
Для понимания масштаба:
Также можно взглянуть на фото снятое c той же точки прошлой осенью в момент «затмения» Солнца верхушкой башни. Напомню что угловые диаметры солнечного и лунного диска примерно одинаковы — около тридцати угловых минут (полградуса).
Для съемки использовался тот же набор оборудования что и для наблюдения за настоящим солнечным затмением год назад.
К сожалению, пасмурная погода до сих пор не позволила мне сфотографировать Луну. Честно прождал почти месяц, но ясной погоды в сочетании с удобной для наблюдения фазой Луны так и не наступило. Я решил прерваться на самом интересном месте и разбить повествование на две части. Во второй части статьи я планирую рассказать о съемке Луны через микроскоп и добиться качества близкого к получаемому связкой того же телескопа с камерой айфона (см. пример 1, пример 2, пример 3). Также затрону тему стекинга и попробую реализовать ручную регулировку экспозиции (камера микроскопа не имеет ручного режима). Поэтому,
продолжение следует.
PS: Приобрести такой же микроскоп можно в интернет-магазине Даджет.
Как вырастить ученого — подарки для самых любознательных детей
Содержание
Содержание
Если вы устали дарить ребенку на все праздники машинки и хотите уже завлечь его чем-то новым — давайте собирать комплект юного ученого! Конечно, это идеи для детей постарше, которым будет интересно разбираться с простейшей электроникой, наблюдать за звездами и ставить опыты. Но обо всем по порядку.
Микроскоп
Из чего состоит крылышко мухи, человеческая ресница, пылинка или крупицы сахара — за всем этим можно подглядеть в микроскоп. Этот прибор сможет увлечь, наверно, любого ребенка, потому что открывает какой-то совершенно новый, интересный мир.
Подбирать для ребенку профессиональные исследовательские или лабораторные микроскопы совсем не обязательно — крепкой любительской модели для домашнего наблюдения вполне достаточно, чтобы познакомиться с микромиром. Учитывайте, что ручная фокусировка — более грубая, чем точная. Подсветка, количество объективов, угол наклона — все это тоже влияет на комфорт в изучении.
В большинстве любительских моделей в комплекте уже есть наборы для опытов: покровные стекла, пипетки, лопатки, флаконы, скальпели, щипцы, чашка Петри. В некоторых даже экземпляры для первых исследований типа морской соли и смолы.
Телескоп
Если микромир уже изучен вдоль и поперек, пора открывать новые горизонты и исследовать мир, который находится вокруг нас, очень далеко от нас. В качестве опытов с детьми также рекомендуем телескопы для начинающих. Они помогут определиться юному ученому в своих увлечениях, а вам — сберечь бюджет на первых пробах. Впрочем, даже на любительских и недорогих телескопах можно хорошенько разглядеть лунные кратеры, сияющий Марс и открыть множество новых созвездий и туманностей.
А если вы очень серьезно настроены и хотите найти телескоп не только для детских опытов, но и для собственного хобби, рекомендуем сначала прочитать подробный гайд по выбору телескопов. Он поможет вам разобраться в рефракторах и рефлекторах, фокусных расстояниях и диаметрах линз.
Квадрокоптер
Нет, мы не предлагаем покупать ребенку DJI Mavic и потом сокрушаться над потерянными деньгами, когда буйный непоседа разобьет или потеряет дрон. Впрочем, если вы готовы, и стоимость топового дрона для вас – пустяк, то вот, держите классную модель:
Для первых опытов есть и более бюджетные варианты. Да, ни не будут развивать скорость до 70 километров в час, летать по полчаса и не оснащены хорошей камерой. Это простые модели с полетом до 5-10 минут, малым радиусом действия и не особо крепкими корпусом и лопастями. Но он помогает натренироваться в управлении и получить массу новых впечатлений. Это как летающий вертолетик, только круче, потому что с даже самым простым дроном можно исследовать окрестности или устраивать воздушные гонки.
Электронные конструкторы
Лего и машинки — это хорошо, а вы предложите ребенку самому собрать своего боевого робота, мотоцикл, звездолет и робо-тирекса! Современным детям — современные конструкторы.
Они познакомят ребенка с простейшим программированием, схемотехникой, конструированием, натренируют мелкую моторику (в большинстве конструкторов от 35 до 80 деталей). Ребенок сможет сам все собрать, и в итоге получит не просто игрушку, а настоящего управляемого робота, интерактивную модель солнечной системы, электронную матрешку и много чего еще.
что увеличивает сильнее микроскоп или телескоп? отвечайте пжл-ста просто, в смысле без всяких дебильных шуток
или их сравнивать вообще нельзя, и вариант В) одинаково
Оптический? Теоретически это одно и то же.
не в увеличение дело а в поле зрения грубо в
растоянии от первой линзы
у микроскопа это очень мало у телескопа бесконечность
так что микроскоп телескопом не станет
ну, при таком вопросе без шуточек неинтересно, а кратность увеличения у оптического микроскопа и телескопа одинаковы, по крайней мере сопоставимы.
Да можно, можно сравнить. И там и там увеличение примерно одинаково. Самый сильный оптический микроскоп увеличивает в 6500 раз. Телескоп Хаблл в оптическом диапазоне увеличивает примерно так же. Ну, так он же находится в космосе и ему не мешает атмосфера. А из-за искажений в атмосфере в оптических телескопах, находящихся на поверхности Земли, увеличение выше 500 крат применять неэффективно.
На самом деле, только мелкоскоп УВЕЛИЧИВАЕТ, дальноскоп таки ПРИБЛИЖАЭ. Перевод названий даже кагбэ символизируэ. Капитан негодуэ. Кто не верит, курите оптику. А власти скрываэ.
микроскоп увеличивает сильнее, а у рефракторов большие ограничения
Кто детям дарил микроскоп или телескоп поделитесь опытом
Хочу ребенку подарить подарок, который расширит его кругозор, ну или попытаюсь)))) 5 лет не рано? Теоретически он интересуеться звездами, нравиться смотреть на луну и рассказывая ему про телескоп в принципе он не прочь освоить его, но сомнений многоу меня.Мне ближе микроскоп,думаю его легче им увлечь)))) Рассмотреть каплю жидкости или грязь или пыль или жучка какого. Короче я в раздумья, стоит ли дарить такие подарки,если да, то чтолучше и если поделетись своими опытамив использовании приборами буду очень благодарна))))
Покупали и то и другое, больше интереса вызвал микроскоп, да и в школе пригодился, выращивали плесень, смотрели волосы и грязь, так что я за микроскоп
у моей есть, но не в качестве подарка )) просто в одной лаборатории меняли оборудование и на старый я сразу положила глаз и попросила по возможности отдать ))
мне интересно, и волосы рассматривать и луковую пленку с каплей йода )) думаю осознанный интерес возникнет лет в 8
ООО,Ириш,увидела на линеечке-мальчишка)))Поздравляю!Т.т.т.т. Я пропустила))))
не не пропутила, спасибо большое, я только в статистике на Рид отписалась)) были на Узи у Тё в четверг, и очень удивились когда он вскользь :»ну у вас мальчик, вы же знаете,да?»
сегодня я уже закупилась на распродаже в селе мальчишачьими бодиками ))
автор прости за офф топ
у Кати ГАй до крутой микроскоп.. как раз вроде на 5 лет дарили
а почему в прошедшем времени? вы его куда-то дели?
интересно, с какого возраста ребенок все же сможет с ним справиться?
А кстати, муж не может проконсультировать по телескопам, какой лучше брать?
Мы в балашихе, у нас видно хорошо. Видно кольца у сатурна,
Спутники у юпитера, но все такое маленькое, еле различимое,
дочку кроме Луны ничего не заинтересовало
Разница между телескопом и микроскопом
Ключевая разница: Основное различие между телескопом и микроскопом заключается в том, что телескоп позволяет смотреть на вещи, находящиеся далеко, как правило, в небе, такие как луна, звезды, галактик
Содержание:
Во-первых, существуют различные типы телескопов и микроскопов, и каждый из них работает по-своему. Существует 4 основных типа телескопов: преломляющие телескопы, отражающие телескопы, радиотелескопы и инфракрасные телескопы. Рефракционный телескоп захватывает и преломляет свет, чтобы можно было показать изображение удаленного объекта. Точно так же, отражающий телескоп использует жизнь, чтобы отразить изображение объекта. Как следует из названия, радиотелескопы захватывают радиосигналы, испускаемые объектом для отображения и генерируют его изображение, тогда как инфракрасный телескоп захватывает инфракрасные сигналы для сопоставления объекта.
Другой причиной этого является тот факт, что телескопам нужна длина, поскольку это создает намного меньшее изображение очень большого объекта очень далеко. С другой стороны, микроскоп создает увеличенное изображение чего-то очень маленького. Следовательно, их фокусные расстояния инвертированы. Кроме того, большие линзы телескопа позволяют ему поглощать большое количество света, поскольку объекты находятся так далеко, что сюда попадает очень небольшое количество света. Телескоп должен быть в состоянии захватить как можно больше света. По этой же причине большинство телескопов используются ночью и в затемненных местах, чтобы помехи от других источников света были меньше. Микроскоп обычно имеет свой собственный источник света, который он использует для создания изображения, а это означает, что ему не нужен объектив большего размера для захвата света.
Другое основное различие между ними заключается в том, что в телескопе линза объектива остается неподвижной, а окуляры взаимозаменяемы для изменения увеличения и стиля изображения. Однако в микроскопе окуляр фиксируется, а линзы объектива являются взаимозаменяемыми для изменения увеличения или уточнения изображения.
Также следует отметить, что телескоп обычно используется в астрономии, тогда как микроскоп используется в таких науках, как биология или химия.
Сравнение между телескопом и микроскопом:
Телескоп
микроскоп
Видеть вещи очень далеко
Чтобы увидеть вещи, которые слишком малы
Позволяет смотреть на вещи далеко, как правило, в небе, такие как луна, звезды, галактики и т. Д.
Позволяет смотреть на вещи, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть глазом, такие как клеточные структуры, атомы, молекулы и т. Д.
Биология, Химия и др.
Преломляющие телескопы, отражающие телескопы, радиотелескопы и инфракрасные телескопы
Оптический микроскоп, флуоресцентный микроскоп, электронный микроскоп (как просвечивающий электронный микроскоп, так и сканирующий электронный микроскоп) и различные типы сканирующих зондовых микроскопов.
Как правило, большие линзы, чтобы видеть вещи далеко
Как правило, меньший объектив, чтобы увидеть мелочи
Как правило, больше по размеру, из-за больших линз требуется
Обычно меньше по размеру, так как не требует больших линз
Длиннее фокусное расстояние по мере необходимости
