98 Â
WIAT
N
AUKI
Grudzieƒ 1998
K
ilka lat temu postanowi∏em zba-
daç mena˝eri´ w kropli desz-
czówki zebranej do otwartej
beczki. Naprawd´ by∏o warto. Kiedy
ustawi∏em ostroÊç obiektywu mikrosko-
pu na istoty ˝yjàce w kropli, ujrza∏em
wiele zupe∏nie nie znanych mi organi-
zmów. Jeden z nich by∏ szczególnie in-
trygujàcy. Na pozór wyglàda∏ jak cylin-
dryczne stworzenie z ruszajàcym si´
jelitem. Po chwili zorientowa∏em si´ jed-
nak, ˝e gapi´ si´ na miniaturowy walco-
waty domek budowany przez jeszcze
mniejszego, ci´˝ko pracujàcego budow-
niczego. Ma∏y robotnik w´drowa∏ tam
i z powrotem wzd∏u˝ rury, chwytajàc
p∏ywajàce kawa∏eczki substancji orga-
nicznych i powi´ksza∏ nimi swoje do-
mostwo. Patrzy∏em z zapartym tchem,
ca∏y czas ˝a∏ujàc, ˝e nie mog´ tego obra-
zu w jakiÊ sposób utrwaliç. Zwyk∏e nie-
ruchome zdj´cie by∏oby zupe∏nie nie na
miejscu; sytuacja w oczywisty sposób
domaga∏a si´ zapisu filmowego. Nie
wiedzia∏em jednak jak przymocowaç
do mikroskopu kamer´ wideo i tym sa-
mym podzieliç si´ z innymi widokiem
niezwyk∏ych wysi∏ków wodnego, pe∏-
nego uroku stworzenia.
Zapewne po tym wst´pie ∏atwiej zro-
zumieç, dlaczego w takie podniecenie
wprawi∏a mnie przesy∏ka od Charlesa
Cartera, utalentowanego naukowca ama-
tora z London (Ontario), który zajà∏ si´
tym problemem. Mo˝na oczywiÊcie kupiç
kamer´ wideo z przystawkà przeznaczo-
nà do takich w∏aÊnie obserwacji, ale po-
ch∏onie to majàtek. Poza tym domowa
kamera wideo ma swoje zalety. Pozwala
na przyk∏ad na opatrzenie filmu komen-
tarzem objaÊniajàcym eksperyment i ob-
serwacje. Ponadto dzi´ki powszechnie
dost´pnemu ju˝ dziÊ oprogramowaniu
i sprz´towi komputerowemu poszcze-
gólne klatki filmu da si´ wtedy dok∏adnie
przeanalizowaç na ekranie komputera.
Urzàdzenie sk∏ada si´ z dwóch cz´-
Êci: elementu ∏àczàcego optycznie ka-
mer´ z mikroskopem i statywu do pod-
trzymania kamery. Obydwie mo˝na
wykonaç w jedno popo∏udnie i za nie-
wielkie pieniàdze.
Nie przejmuj si´, jeÊli nie masz mi-
kroskopu. Czasem mo˝na na niego tra-
fiç w komisach fotograficznych. Carte-
rowi uda∏o si´ tak kupiç mikroskop
jednoobiektywowy za 10 dolarów. Sam
kupi∏em od przyjaciela przyrzàd badaw-
czy za 100. Nawet jednak zakup nowe-
go mikroskopu le˝y w zasi´gu naukow-
ca amatora (w Polsce nale˝y skierowaç
kroki np. do Cezasu, czyli sklepu Cen-
trali Zaopatrzenia Szkó∏ – przyp. t∏um.).
Mo˝esz równie˝, ∏àczàc si´ z Society for
Amateur Scientists (www.thesphere.
com/SAS/WebX.cgi) za poÊrednictwem
Internetu, poszukaç u˝ywanego sprz´-
tu na tamtejszej gie∏dzie.
Element ∏àczàcy wykonany przez
Cartera jest najprostszy z mo˝liwych.
Sk∏ada si´ z nakr´canej na obiektyw
os∏ony przeciws∏onecznej. Wiele kamer
nie ma os∏on, a zamiast nich nieco scho-
wany w oprawie obiektyw; zawsze jed-
nak jest gwint pozwalajàcy za∏o˝yç fil-
try. JeÊli wi´c obiektyw twojej kamery
nie zosta∏ wyposa˝ony w osobnà os∏on´
albo nie chcesz jej poÊwi´ciç na ten cel,
poszukaj os∏ony o odpowiedniej Êred-
nicy w komisie fotograficznym. Nowa
te˝ nie jest droga.
W wi´kszoÊci mikroskopów okular
sk∏ada si´ z dwóch soczewek usytuowa-
nych na przeciwleg∏ych koƒcach meta-
lowego tubusu. Górna, znajdujàca si´
bli˝ej oka, jest normalnie prawie ca∏ko-
wicie zakryta – w Êrodku ma tylko nie-
wielkà dziurk´ wielkoÊci êrenicy. Otwór
ten jest zbyt ma∏y dla kamery. Soczew-
ka dolna jest natomiast wi´ksza i w za-
sadzie nie os∏oni´ta. Two-
ja kamera zdo∏a ustawiç
ostroÊç, wspó∏pracujàc z
tà w∏aÊnie soczewkà.
Poniewa˝ okular trze-
ba czasem czyÊciç, gór-
na soczewka zwykle daje
si´ odkr´ciç. Pozosta∏e
mogà byç przymocowa-
ne na sta∏e nieco w g∏´bi
tubusu. Odkr´ç i usuƒ
górnà soczewk´. Musisz
tak˝e zdjàç zewn´trznà
oprawk´ mocujàcà oku-
lar, odkr´cajàc jà od mi-
kroskopu. Odwróç oku-
lar do góry dnem i w∏ó˝
do oprawki tak, by wy-
stawa∏o oko∏o 0.5 cm so-
czewki. Przytwierdê go
za pomocà kilku kropel
kleju cjanopanowego.
Ustaw os∏on´ przeciw-
s∏onecznà gwintem do
do∏u na kawa∏ku szero-
kiej taÊmy klejàcej u∏o˝o-
nej p∏asko stronà lepiàcà
do góry. Nast´pnie po-
NAUKOWIEC AMATOR
Shawn Carlson
Filmowanie niewidzialnego Êwiata
NIEDROGI UK¸AD WIDEOMIKROSKOPOWY, pozwalajàcy kilku osobom podziwiaç
ten sam obraz, mo˝na tanim kosztem zrobiç w ciàgu jednego popo∏udnia.
MAGNETOWID
METALOWY
PR¢T
W RURZE
MIKROSKOP
SWORZE¡
KAMERA WIDEO
WYKONANY
SAMODZIELNIE
ELEMENT ¸ÑCZÑCY
OPASKA
HYDRAULICZNA
TELEWIZOR
PANTOFELEK
IAN WORPOLE
Êrodku os∏ony umieÊç opraw´ okularu
pustym koƒcem do do∏u i mocno przy-
ciÊnij do taÊmy. Teraz przygotuj troch´
˝ywicy epoksydowej i wype∏nij nià
przestrzeƒ pomi´dzy oprawà i os∏onà.
Gdy ˝ywica zastygnie, podnieÊ ca∏y
przyrzàd i starannie usuƒ taÊm´.
Chocia˝ ju˝ teraz mo˝esz do mikro-
skopu przykr´ciç element ∏àczàcy, a do
niego kamer´ wideo, umieszczenie u gó-
ry ci´˝kiego urzàdzenia sprawi, ˝e kon-
strukcja b´dzie bardzo niestabilna. Po-
nadto niektóre mikroskopy wysokiej
klasy ze wzgl´du na wygod´ u˝ytkow-
nika majà okulary ustawione pod kà-
tem, w ogóle nie dajà wi´c oparcia ka-
merze. Carter wymyÊli∏ jednak mocny
statyw, który utrzymuje kamer´ w od-
powiedniej pozycji, pozwalajàc jedno-
czeÊnie na jej ruch w dó∏ i w gór´ w ce-
lu ustawienia ostroÊci. Statyw najlepiej
spe∏nia zadanie, gdy okular jest usta-
wiony pionowo, ale powinien si´ rów-
nie˝ sprawdziç, gdy jest on nachylony
pod niewielkim kàtem.
Podstaw´ statywu stanowi kawa∏ek
sklejki gruboÊci 2 cm. Do niej mocuje si´
rur´ z teleskopowo przesuwajàcym si´
wewnàtrz pr´tem. Najpierw umocuj ko-
niec rury do podstawy. Nast´pnie ustaw
na podstawie mikroskop i za pomocà
pokr´t∏a ostroÊci opuÊç kamer´ jak naj-
ni˝ej. Pilnuj, aby nie przewa˝y∏a, bo
wszystko si´ przewróci.
Aby przymocowaç kamer´ do pr´ta,
Carter korzysta z nagwintowanego od
wewnàtrz gniazda u podstawy kame-
ry, normalnie s∏u˝àcego do przykr´cenia
statywu. Trzymajàc pionowo jednà r´kà
uk∏ad mikroskop–kamera, zrób na ru-
rze kresk´ oko∏o 2.5 cm poni˝ej gniaz-
da. Nast´pnie odetnij w tym miejscu ru-
r´ pi∏kà do metalu lub obcinakiem do
rur. Pr´t przytnij tak, aby wystawa∏ z ru-
ry na mniej wi´cej 10 cm. JeÊli masz mi-
kroskop z ruchomym stolikiem, obej-
dziesz si´ bez wewn´trznego pr´ta,
mocujàc kamer´ bezpoÊrednio do rury.
Nast´pnie wywierç w pr´cie otwór
o Êrednicy 0.7 cm, aby da∏o si´ prze∏o-
˝yç przez niego pó∏metrowy sworzeƒ
z gwintem pasujàcym do gniazda ka-
mery. Pos∏u˝y on do podtrzymania ka-
mery, tak jak pokazano na rysunku
poni˝ej. Na∏ó˝ na sworzeƒ podk∏adk´,
nakr´ç Êrub´, a nast´pnie prze∏ó˝ go
przez otwór w pr´cie. Z drugiej strony
znów nasuƒ podk∏adk´, nakr´ç dwie
Êruby i na∏ó˝ jeszcze jednà podk∏adk´.
Teraz wkr´ç sworzeƒ do gniazda kame-
ry i dokr´ç Êruby – dwie do pr´ta, jednà
do gniazda kamery.
Przytwierdê mikroskop do podstawy
ze sklejki, mocujàc jego statyw zacisko-
wymi opaskami hydraulicznymi. JesteÊ
ju˝ gotów do obserwacji niewidzialnego
królestwa. Ustaw ostroÊç mikroskopu,
tak by da∏o si´ zobaczyç wyraêny obraz
na ekranie, nast´pnie zoomem przy-
bli˝aj go, a˝ wype∏ni ekran.
Chocia˝ skonstruowane urzàdzenie
pozwoli ci na safari po mikroskopijnej
d˝ungli, trudno b´dzie ustaliç wielkoÊç
maleƒkich trofeów. Najlepsza metoda
to zmierzenie na ekranie obrazu przed-
miotu, którego wymiary znasz. Mo˝e
to byç cienki drut nawojowy o znanej
Êrednicy, na przyk∏ad 100 µm. Kupisz
go w sklepach elektrotechnicznych. Za-
równo profesjonalistów, jak i amatorów
zach´cam do nadsy∏ania innych pomy-
s∏ów kalibracji tego urzàdzenia i do dys-
kusji na internetowej stronie Society of
Amateur Scientists.
T∏umaczy∏a
El˝bieta Wieteska
Dodatkowe informacje na tematy opisane
w tym dziale mo˝na uzyskaç na stronie in-
ternetowej Society for Amateur (www.
thesphere.com/SAS/WebX.cgi) lub pod ad-
resem 4735 Clairemont Square, Suite 179,
San Diego, CA 92117, albo pod numerem
telefonu 619 239 8807.
ZMODYFIKOWANY OKULAR zawiera
tylko jednà soczewk´.
TUBUS
OKULARU
OPTYCZNY ELEMENT ¸ÑCZÑCY jest
wykonany z oprawki okularu
przymocowanej ˝ywicà epoksydowà
do os∏ony przeciws∏onecznej obiektywu.
OS¸ONA
PRZECIWS¸ONECZNA
USUNI¢TA
SOCZEWKA
IAN WORPOLE
IAN WORPOLE
KO¸NIERZ
TUBUS
OKULARU
OPRAWA
OKULARU
˚YWICA
EPOKSYDOWA
moc
pr´dkoÊç
przyspieszenie