水是生命之源,地球上的一切生物,都与水有着密不可分的联系。水在我们的日常生活中随处可见,可我们往往忽略了对它的研究。一滴水就是一个生态圈,让我们一起探秘奇幻水世界吧。
■ 实验目的
观察水中的微生物活动,了解自然知识;培养实践探究能力。
■ 实验材料
一杯水、一盒火柴和一支激光笔(又称激光指示器)。
■ 注意事项
如果想要观察更多微生物活动的景象,可以选取不怎么干净的水源;激光笔不是玩具,同学们请勿直射眼睛和皮肤,其产生的热效应有灼伤人体的风险;关灯状态或者在夜间进行时,实验效果更加清晰。
■ 实验步骤
取一根火柴,将其插入火柴盒的缝隙中,并将露出火柴盒的火柴部分折弯。
用另一根火柴不断蘸取水,小心地滴在折弯的火柴上,直至底部形成一个小水滴,使其保持刚好不滴落的状态。(水滴越圆,放大的倍数越高,最后呈现的影像也越大。)
用激光笔照射小水滴,然后投影到白色的墙面上。(水滴距离白色墙面越远越好。)这时,我们可以在墙上看到水中美丽的生态系统,微小的生物在水中自由地穿梭游动,神奇吧!
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■ 实验原理
显微镜是一种精密的放大仪器,它是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器。实验中的小水滴接近于圆形,相当于一个焦距很小的凸透镜,是当作显微镜的物镜来使用的。
列文虎克——
第一位看到微生物的人
在显微镜发明之前,人们主要通过肉眼来观察周围的世界。让生物学家们兴奋的是,显微镜把一个全新的、令人震撼的世界展现在了他们的视野里。他们第一次看到了细胞、细菌,第一次看到了根茎叶的结构。显微镜的发明,也是人类进入原子时代的重要标志。
显微镜可以分为电子显微镜和光学显微镜。和电子显微镜相比,光学显微镜的历史则更悠久,它是在1590年由荷兰的詹森父子首创。而对用显微镜研究微生物学有巨大贡献的人为列文虎克。
列文虎克是17世纪中期荷兰代尔夫特一位磨制显微镜镜片的工匠。由于勤奋及本人特有的天赋,他磨制的凸透镜远超同时代人。他一生磨制了400多个透镜,放大率最高可达270倍!他也是一位痴迷的观察者,晶体、矿物、植物、动物、污水……他喜欢利用显微镜观察一切能够观察的事物。
列文虎克是第一位用放大透镜看到细菌和原生动物的人。一天,他从自己的嘴里发现了成群的、只有显微镜才能看见的东西!他从牙齿里刮出了一些白色的东西,和纯净的雨水混合后放在显微镜上,然后关上门开始了他的研究……他惊讶地发现,里面有一些让人难以置信的微小生物正跳跃着;还有一种生物向前游动,然后突然转弯,又突然翻了个小筋斗;还有一些则像飞速转动的螺丝钉……他的嘴里简直就像有一个马戏团!
尽管列文虎克缺少正规的科学训练,但他对肉眼看不到的微小世界的细致观察、精确描述和众多的惊人发现,对18世纪和19世纪初期细菌学和原生动物学研究的发展,起到了奠基的作用。
Nurugo Micro——
让手机变成移动的显微镜
Nurugo Micro是2016年上市的一款手机显微镜产品(显微倍数范围在18到400之间,视手机性能而定),由镜头和App两部分组成。它机身小巧,厚度不到5毫米,重量也不过4克,可以直接把它固定在手机上。Nurugo Micro可以利用手机上的闪光灯进行光源控制,达到视野清晰的效果。
这对于我们的小科技迷来说,可以说是一个福音。使用这种手机显微镜,既可以观测植物的微观结构,又不会对植物产生额外的影响。使用手机显微镜,还可以很方便地实现拍照、录像等功能呢,这也是很多普通光学显微镜不方便实现的。