ประกอบกล้องจุลทรรศน์อย่างง่ายพร้อมวิธีใช้

เครื่องมือที่ต้องใช้ในการเตรียมงาน: (ไม่จำเป็นต้องใช้  หากเลื่อยท่อ และเตรียมชิ้นส่วนไว้ให้นักเรียนก่อนแล้ว)

1.       เลื่อยตัดเหล็ก        2.       กระดาษทรายหยาบ 3.       มีด

4.      ไม้บรรทัด  หรือตลับเมตร 5.       ปากกาเมจิก 6.       ไฟแช๊ค

วัสดุอุปกรณ์:

1.   เลนส์นูน เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5”  ความยาวโฟกัส 25 cm  - 1 ชิ้น 2.   เลนส์นูน เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5” ความยาวโฟกัส 1.7 cm  - 3 ชิ้น 3.   แหวนอลูมิเนียม เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5” - 1 ชิ้น 4.   ท่อ PVC  ขนาด 0.5” ยาว  8.5 cm  - 1 ชิ้น 5.   ท่อ PVC  ขนาด 2”  ยาว  25 cm  -  1 ชิ้น 6.     แหวนท่อ PVC ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2” กว้าง 1 cm -  1 ชิ้น

7.     ข้อต่อตรง PVC ขนาด 0.5” - 1 ชิ้น 8.     ข้อต่อตรง PVC ขนาด 0.5” ผ่าครึ่ง  - 1 ชิ้น 9.    ข้อต่อตรง PVC ขนาด 2” - 1 ชิ้น 10.   ข้อลด PVC จาก 2” เป็น 1.5” - 1 ชิ้น 11.   ข้อต่อตรง PVC เกลียวนอกขนาด 1” - 1 ชิ้น 12.   สติกเกอร์ หรือเทปกาวสำหรับยึดให้แน่น

วิธีการประกอบกล้อง:

1.   นำแหวนท่อ  PVC  สวมเข้ากับ เลนส์ขนาด 2.5” โดยให้ขอบของแหวนเสมอที่ขอบเลนส์พอดี 2.   นำชุดแหวนและเลนส์ตามข้อ 1 ประกอบเข้ากับท่อ PVC ขนาด  2”
3.     นำข้อต่อตรงขนาด 2” ประกบปิดเลนส์กับท่อ
4.   นำข้อต่อตรง PVC เกลียวนอก ขนาด  1” บากด้วยเลื่อย 2 รอยแล้ว ใช้ไฟลนด้านในบีบเข้าไปเพื่อใช้สำหรับยึดท่อ  0.5” (เพื่อเป็นการประหยัดเวลาและอุปกรณ์ ควรจะเตรียมวัสดุในขั้นตอนนี้ไว้ให้นักเรียนก่อน) 5.   นำข้อต่อที่ได้จากข้อ 4  มาประกอบเข้ากับข้อลด PVC จาก 2” เป็น 1.5”
6.   นำเลนส์ขนาด 0.5” ประกอบเข้ากับข้อต่อตรงขนาด 0.5” ผ่าครึ่ง  โดยจัดวางเลนส์ดังรูป
7.   ดันเลนส์เข้าให้แน่นแล้วดึงท่อ PVC ออก
8.   นำเลนส์ขนาด 0.5”   ประกอบเข้ากับข้อต่อตรง PVC ขนาด 0.5” โดยจัดวางเลนส์ดังรูปที่ 7  ดันเข้าให้แน่นแล้วดึงท่อ PVC ออก
9.   นำเลนส์ขนาด 0.5” และแหวนอลูมิเนียม  ประกอบเข้ากับข้อต่อตรง PVC ขนาด 0.5” ผ่าครึ่งโดยจัดวางเลนส์ดังรูปที่ 8  ดันเข้าให้แน่นแล้วดึงท่อ PVC ออก
10.  นำท่อ PVC ขนาด 0.5” ( ที่ใช้ในข้อ 6-8 ) ติดสติกเกอร์หรือเทปกาวที่ปลาย ดังรูป
11.  นำข้อต่อที่ได้จากข้อ 7 และ 8 ประกอบเข้ากับท่อ PVC ขนาด 0.5” ที่ได้ จากข้อ 9  โดยประกอบท่อเข้ากับข้อต่อทางด้านที่มีเลนส์และแหวน อลูมิเนียม
12.  นำชิ้นส่วนที่ได้จากข้อ  5 , 6 และ 10 มาจัดวางดังรูป   แล้วประกอบโดยดันเข้าให้แน่น
13.  ชุดที่ประกอบได้ตามข้อ 12 ประกอบเข้ากับท่อพร้อมเลนส์ที่ได้จากข้อ 3 ก็จะได้กล้องประกอบเสร็จสมบูรณ์พร้อมใช้งาน

หลักการของกล้องโทรทรรศน์อย่างง่าย:

                กล้องโทรทรรศน์อย่างง่าย ประกอบด้วยเลนส์นูน จำนวน 3 ชุด

1. เลนส์วัตถุ ทำหน้าที่รวมแสง ใช้เลนส์อรงค์ (Achromatic lens) ซึ่งประกอบด้วยแก้วต่างชนิดผนึกติดกันแก้ความคลาดสี  (หากใช้เลนส์เดี่ยวทั่วไป จะทำให้มองเห็นขอบวัตถุเป็นสีรุ้ง ไม่เป็นธรรมชาติ)

2. เลนส์กลับภาพ ตั้งอยู่ระหว่างเลนส์วัตถุกับเลนส์ตา มีหน้าที่กลับภาพให้หัวตั้ง
โดยมี  ระยะห่างจากเลนส์วัตถุ = ความยาวโฟกัสของเลนส์วัตถุ + 2 เท่าของความยาวโฟกัสเลนส์กลับภาพ

           ระยะห่างจากเลนส์ตา = 2 เท่าของความยาวโฟกัสเลนส์กลับภาพ + ความยาวโฟกัสของเลนส์วัตถุ

3. เลนส์ตา ประกอบด้วยเลนส์นูนจำนวน 2 ชิ้น  เพื่อให้ความยาวโฟกัสสั้นลงครึ่งหนึ่ง  (เพิ่มกำลังขยายเท่าตัว)

อนึ่ง มีความจำเป็นต้องติดตั้งวงแหวนที่เลนส์ตา เพื่อบังขอบภาพ  เนื่องจากเลนส์ความยาวโฟกัสสั้นที่มีคุณภาพต่ำ มีผิวโค้งมาก  จะให้ภาพชัดแต่ตรงกลางเท่านั้น  บริเวณโดยรอบไปจรดขอบของภาพ จะผิดเพี้ยนมาก จนอาจทำให้เกิดอาการเวียนหัว

วิธีการใช้งาน:

1.       นำกล้องที่ประกอบเสร็จ  ไปเล็งส่องวัตถุที่ต้องการสังเกต  โดยวัตถุนั้นจะต้องอยู่ห่างออกไปไม่น้อยกว่า  20 เมตร

2.       ปรับความคมชัด  โดยการเลื่อนกระบอกเลนส์ตาเข้า-ออก  โดยมีหลักการว่า ส่องวัตถุไกลจะเลื่อนเข้า  ส่องวัตถุใกล้จะเลื่อนออก

3.       หากส่องแล้วไม่ชัด  ควรตรวจสอบการจัดวางเลนส์ใหม่อีกครั้ง  หรืออาจเลื่อนระยะห่างระหว่างเลนส์ให้ห่างมากขึ้น  แล้วลองส่องดูอีกครั้ง

กำลังขยาย:   ถ้าหากกล้องโทรทรรศน์ที่สร้างขึ้นนี้  ใช้เลนส์วัตถุมีความยาวโฟกัส 25mm  และใช้เลนส์ตาที่มีความยาวโฟกัส 1.7mm  จะให้กำลังขยายเท่าไร?  และหากเราใช้เลนส์ตาเพียงตัวเดียว ซึ่งมีความยาวโฟกัส 3.4mm จะให้กำลังขยายเท่าไร?

แหล่งที่มา
http://www.kk.ru.ac.th/idia/1.htm
หมายเหตุนำข้อมูลมาปรับแต่งเอง