Сравнительная характеристика микроскопа и Foldscope

Содержание
I.Введение
II.Теоретическая часть
1.1Что такое микроскоп ?
1.2История создания микроскопа 2.1 Что такое Foldscope ?
2.2 История создания Foldscope
IIIПрактическая часть
IV.Вывод
V.Список литературы
VI.Приложение

Введение
Человек всегда стремился познать окружающий мир. А если этот мир очень мал, как его познать? Для этого изобрели микроскопы.
Т.к у нас в школе появилось новое оборудование, мы задались вопросом сравнительной характеристики оптического микроскопа и фолдскопа.
Объектом исследования мы выбрали организм, паразитирующий на школьном растении.

Актуальность проекта
Среди школьников сложно отыскать тех, кого не интересует устройство живого на Земле. Ежедневно учитель биологии отвечает на десятки сложнейших вопросов. Любознательных школьников интересует определенно всё : Что? Почему? Как? И именно микроскоп дает возможность найти ответы на эти вопросы. Заглядывая в окуляр микроскопа, трудно даже предположить , насколько захватывающие изображения можно увидеть.

Что такое микроскоп ?
Микроскоп – это оптический прибор с одной или несколькими линзами для получения увеличенных изображений объектов, не видимых невооруженным глазом.
Увеличительные приборы бывают простые и сложные. Простой - это одна система линз ( лупа ). Сложный увеличительный прибор -комбинация двух простых линз.т.е. микроскоп. Он дает большее увеличение, чем лупа, и обладает большей разрешающей способностью.

Виды увеличительных приборов
Простые
Ручная лупа
Сложные
Микроскоп

2.2. История создания микроскопа
Считается, что первый микроскоп создали в 1590 г. голландский оптик Ганс Янсен и его сын Захарий Янсен. Так как линзы в те времена шлифовали вручную, то они имели различные дефекты: царапины, неровности. Дефекты на линзах искали с помощью другой линзы - лупы. Оказалось, что если рассматривать предмет с помощью двух линз, то происходит его многократное увеличение. Смонтировав 2 выпуклые линзы внутри одной трубки, Захарий Янсен получил прибор, который напоминал подзорную трубу. Но в отличие от подзорной трубы прибор Янсена не приближал предметы, а увеличивал их.
В 1609 г. итальянский учёный Галилео Галилей разработал составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами. Он называл его «оккиолино» - маленький глаз.
Английский учёный Роберт Гук в 1665 г. создал свой микроскоп, который обладал уже 30-кратным увеличением.
Микроскоп Янсена
Микроскоп Галилея
Микроскоп Гука

В 1674 г. нидерландский натуралист Антони ван Левенгук создал простейший микроскоп, в котором использовалась всего одна линза. Линзы Левенгук называл «микроскопиями». Они были маленькие, размером с ноготь, но могли увеличивать в 100 или даже в 300 раз. Микроскоп Левенгука представлял собой металлическую пластину, в центре которой находилась линза. Наблюдатель смотрел через неё на образец, закреплённый с другой стороны. И хотя работать с таким микроскопом было не совсем удобно, Левенгук смог сделать с помощью своих микроскопов важные открытия.
Микроскоп Левенгука был первым микроскопом, который завезли в Россию по указанию Петра I.
Постепенно микроскоп совершенствовался и приобретал форму, близкую к современной. В начале XVIII века в Петербурге в мастерской Академии наук создавались усовершенствованные конструкции микроскопов. Русский изобретатель И.П. Кулибин построил свой первый микроскоп, не имея никаких знаний о том, как это делали за границей. Он создал производство стекла для линз, придумал приспособления для их шлифовки.
Великий русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов первым из русских учёных стал использовать микроскоп в своих научных исследованиях.
Микроскоп Левенгука
Микроскоп Кулибина

2.1. Что такое Foldscope?
Фолдскоп – это реальный микроскоп с увеличением достаточным для того, чтобы получить изображение отдельных живых клеток, клеточных органнел или увидеть движение бактерий.

История создания фолдскопа
Foldscope изобрели Ману Пракаш и Джим Цыбульски в лаборатории Стэнфордского университета, когда Джим был аспирантом, а Ману заведовал лабораторией. Идея сделать такой микроскоп пришла во время их многочисленных рабочих поездок по всему миру, где им постоянно приходилось сталкиваться с громоздкими и сломанными микроскопами или вовсе их отсутствием.
Благодаря идее создания средства дешёвой диагностики, а также при поддержке гранта от фонда Гейтса, проект дал результат – изобретение Foldscope, складного микроскопа, в основном из бумаги, стоимостью менее одного доллара. Впервые технология изготовления и использования микроскопа была опубликована в 2014 году в журнале PLoS ONE.

Практическая часть
12 ноября 2018года, нам в школу пришла большая посылка . В ней оказалось 40 Foldscope в индивидуальных (упаковках),которые нужно было, как «пазлы», собрать самостоятельно . На сборку первого прибора было затрачено 2 часа. Мы сразу решили посмотреть ,что может этот «оригами-микроскоп». Используя инструкцию, мы стали рассматривать микропрепарат с камеры смартфона. Отрегулировать изображение получилось не сразу, но у нас все получилось.

Рассматривая цветы в одном из кабинетов нашей школы ,я обратила внимание на изменение листьев одного из растений. Вместе с учителем биологии исследовали его и обнаружили паразитический организм, что и послужило основанием к данной работе. Мы попытались сравнить изображения данного организмв в имеющемся оборудовании : оптическом микроскопе и фолдскопе, выбрав оптимально возможное увеличение.
Обнаружение щитовки на цветах

Изображение
В Микроскопе
В Foldscope

Изучив изображение данного организма и его морфологические особенности я выяснила к какому семейству он относится и смогла определить его систематическое положение:
Царство: Животные
Подцарство : Многоклеточные
Тип: Членистоногие
Класс: Насекомые
Отряд: Полужесткокрылые
Семейство: Щитовки

Щитовка― это вредное насекомое, которое может поражать различные растения.
Тело у них имеет округлую форму. И примечательно, что у женских особей сверху на теле имеются покрытия в виде восковых щитков, которые защищаю насекомое от химикатов. Поэтому избавиться от них достаточно трудоемкий процесс.
Личинки, а также и взрослые особи питаются соком растения. Взрослые самки очень плотно присоединяются к поверхности растения и прекращают двигаться, тем самым они обеспечивают защиту для личинок и яиц. На тех местах, где поселились щитовки, появляются пятна, имеющие коричнево-красный либо желтый окрас. Спустя какое-то время листочки начинают желтеть, стебли развиваются неправильно, а также зараженное растение сбрасывает бутоны. Расти оно практически перестает, а его веточки постепенно оголяются, и вскоре само растение начинает увядать, и в итоге погибает.

Выводы
Проведя анализ увеличительных приборов я выявила, как положительные так и отрицательные черты Foldscope :
«+»
1) Удобство использования, не требует специальных лабораторных условий;
2) Возможность почувствовать себя конструктором, собирая Foldscope;
3) Простота использования( даже ребёнок сможет работать с данным прибором;
4) Компактность, можно переносить в кармане;
5) Лёгкость( весовой показатель);
6) Развитие интереса к научным «новинкам» и исследованиям;
7) Возможность использовать гаджетов.

«-»
1)Для хорошего качества изображения помещение должно быть хорошо освещено, в противном случае приходится подсвечивать;
2) Не все камеры могут сфокусировать изображение с Foldscope;
3) Обязательное условие- использование телефона.