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Leeuwenhoek-Mikroskope. Wissenschaftliches Kinderlabor

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Im Frühjahr dieses Jahres wandte sich die Direktion des Polytechnischen Museums an mich mit der Bitte, bei der Vorbereitung einer Jubiläumsausstellung zum 350. Geburtstag von Leeuwenhoek mitzuhelfen.

Dem Vorschlag der Museumsleitung habe ich gerne zugestimmt.

Es wurde beschlossen, einen speziellen Demonstrationsstand vorzubereiten, der nicht nur die Möglichkeit bietet, einen Blick auf das einfache und gleichzeitig in seinen hohen Qualitäten verblüffende Mikroskop von Leeuwenhoek zu werfen, sondern auch zu erklären, wie man ein solches Mikroskop selbst herstellt.

Nun ist die große Arbeit erledigt und auf die Besucher wartet ein Würfel aus Plexiglas, an dessen Ecken acht aktive Modelle des Leeuwenhoek-Mikroskops befestigt sind. Qualifizierte Guides geben gerne fachgerechte Erklärungen und Ratschläge zum Selbermachen.

Jedes der Miniaturmikroskope ist für ein bestimmtes Präparat konfiguriert. Die Vergrößerung von Mikroskopen ist trotz ihrer Einfachheit (denken Sie daran, dass es sich tatsächlich um eine Lupe mit einer Linse handelt) ziemlich groß: von 50x bis 300x! Die Bildqualität ist so, dass sie mit der Bildqualität eines modernen, gewöhnlichen Studentenmikroskops, das nach allen Regeln der optischen Wissenschaft hergestellt wurde, mithalten kann.

Zu den ausgestellten Präparaten gehören klassische Leeuwenhoek-Präparate, beispielsweise Blutzellen und Bakterien. Einige Medikamente sind recht modern, sie werden an der Universität von Biologie- oder Medizinstudenten studiert. Darunter sind pflanzliche und tierische Zellen, in denen teilweise sogar Chromosomen deutlich sichtbar sind.

Ich möchte die Gelegenheit nutzen, zahlreiche Fragen von Lesern zu den Problemen zu beantworten, auf die sie beim Versuch gestoßen sind, selbst ein Mikroskop zu bauen.

Ich muss sagen, dass in unseren früheren Veröffentlichungen ein Mikroskop mit einem ziemlich komplexen Design vorgeschlagen wurde, das zu Hause schwer herzustellen ist.

Bei der Konstruktion, auf die weiter unten eingegangen wird, wurde das Grundprinzip geändert: Nicht das Präparat wird am Mikroskop befestigt, sondern das Mikroskop wird auf einem Standard-Glasobjektträger des Präparats montiert. In diesem Zusammenhang besteht der Körper des Mikroskops am besten aus einer thermoplastischen Kunststoffplatte mit einer Dicke von 1 bis 3 mm.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ähnelt der Körper des Mikroskops einem Trapez, an dessen Oberseite sich ein Loch (1) für eine Mikroschraube befindet, die der Fokussierung (Fokussierung) dient. An der Basis des Trapezes befinden sich zwei Löcher für die Stützschrauben (2), und etwas höher in der Mitte befindet sich eine Aussparung für die Feststellschraube (3). Unterhalb des Mikroschraubenlochs ist eine Linsenfassung (4) gebohrt. Dabei handelt es sich um ein Durchgangsloch, das etwas kleiner sein sollte als die gefertigte Linse. Die Abmessungen des Mikroskopkörpers basieren auf den Standardmaßen von Objektträgern (25 x 75 mm).

Die folgende Abbildung zeigt das Aussehen und die ungefähren Abmessungen der Klemme, die zur Fixierung des Mikroskops in einer bestimmten Position auf dem Objektträger mithilfe einer Standardschraube (1) dient, die in die Klemmenaufnahme (2) eingeschraubt wird und an der Aussparung (3) am Mikroskopkörper anliegt. Das Gewinde aller Schrauben ist M3.

Empirisch bin ich auf die folgende Technologie gekommen, die am einfachsten ist und qualitativ hochwertige Objektive für ein Mikroskop liefert. Zunächst müssen optische Glasstücke entnommen werden, beispielsweise Fragmente von Brillengläsern oder andere alte Linsen. Fragmente sollten nicht größer als ein Streichholzkopf sein. Aus großen Glasstücken kann nur in der Schwerelosigkeit eine ideale Kugel erhalten werden. Außerdem wird ein L-förmig gebogener Nichromdraht (0,1–0,3 mm) in der Flamme einer Alkohollampe oder eines Gasbrenners erhitzt und an seinem Ende ein formloses Stück Glas befestigt – die zukünftige Linse. Damit sich das Glas in eine Linse verwandelt, wird es zusammen mit einem Draht in die Flamme eingeführt, wie in der Abbildung gezeigt. Nach dem Schmelzen nimmt der Glastropfen bald die Form einer Kugel an. Jetzt muss es von der Flamme genommen und abgekühlt werden. Das Objektiv ist fertig. Mit einer 50- bis 10-fachen Lupe untersuchen wir die Oberfläche der Kugellinse und ihre inneren Strukturen. Wenn die Oberfläche sauber ist und sich keine Luftblasen im Inneren befinden, kann das Objektiv für ein Mikroskop verwendet werden. Über der Flamme wird es erneut leicht erhitzt und heißes Material in das Loch für die Linse des Mikroskopkörpers eingebracht. Die Linse kühlt ab und wird in das Gehäuse eingelötet. Der Lötvorgang der Linse muss so durchgeführt werden, dass sich der Nichromdraht am Rand befindet. Anschließend wird das überstehende Ende mit einer Zange abgebissen.

Die nächste Abbildung zeigt, wie ein Mikroskop an einem zu untersuchenden Präparat montiert wird.

Ich möchte betonen, dass bei allen Verfahren zur Herstellung eines Mikroskops und bei der Arbeit damit jede Berührung der Linse inakzeptabel ist. Alle Manipulationen werden durchgeführt, indem der Nichromdraht mit einer Pinzette festgehalten wird.

Durch Lösen der Feststellschraube kann das Mikroskop entlang der Präparationslänge verschoben werden. Wenn die Feststellschraube festgezogen ist, kann das Mikroskop nur entlang des Schlittens nach links und rechts bewegt werden. Die Beleuchtungsanforderungen für dieses Mikroskop sind recht einfach: eine gewöhnliche Tischlampe. Der optimale Abstand von der Lichtquelle zum Mikroskop wird empirisch ausgewählt.

Mikroskopgehäuse: 1 - Mikroschraubenloch; 2 - Löcher für Stützschrauben; 3 - Vertiefung der Sicherungsschraube; 4 - Objektivsockel

Linsenherstellungsschema: 1 - L-förmiger Nichromdraht mit einem Stück Glas; 2 – ein formloses Stück Glas in einer Flamme nimmt die Form einer Kugel mit perfekt polierter Oberfläche an

Mikroskopklemme: 1 - Feststellschraube; 2 - Klemmbuchse mit Gewinde

Zusammengebautes Mikroskop im Schnitt (die Bezeichnungen sind die gleichen wie in der ersten Abbildung)

Gesamtansicht des Mikroskops

Autor: A. Mosolow

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