2016年10月6日 星期四

顯微鏡投影裝置

我常常覺得...
懶惰是發明之母...

好一陣子前,和一位生物老師聊到江宏仁老師的手機顯微鏡
真的是太棒了!!
他也去申請了一批給孩子們玩
顯微鏡絕對是吸引孩子目光的利器
但他又有了另一個小困擾
「有些時候我只是要秀一張植物的切片,還要全班弄手機顯微鏡就很麻煩」
「你可以用你手機,然後無線投影就好啦」
「可是那就還要架無線接收器(學校投影機沒有內建,要自己弄),也還要搭配單搶,沒有效率啊」
「...,所以你想怎樣?」我懷疑他在挖洞讓我跳了
「就看看有沒有可能弄一個不用插電又可以直接投影出來的顯微鏡啊...」自己說完都覺得不好意思
不過,我可是真的放在心裡了

從物理的角度來說
這件事其實不難
以前就做過類似的裝置了─自製幻燈機自製液晶投影機
但只用了簡單的透鏡來處理
所以如果將投影的物體換成更精細的玻片標本
出來的影像鐵定不能看
再者,透鏡的放大倍率也要更高才行
但倍率越高的透鏡,景深就越短,相對焦距也就越難調整
因此只要找到一個倍率高,光學效果又好的透鏡就搞定了
但,用說的誰不會...

927那天拜梅姬所賜
台中大停電
928孔子誕辰紀念日(請不要弄錯了喔)也跟著放假
烏漆嘛黑的家裡能幹嘛?
反正也沒事
利用小小的緊急照明燈,收拾家裡的實驗室
突然發現塵封已久的單眼相機鏡頭(28mm~70mm)
天啊~~
我要的東西不就在這裡
二話不說
摸黑作實驗
細節就是...
...
...
















很清楚了吧
看看效果
可以放大縮小
解析度也不錯
很好
謝謝梅小姐

2016年8月19日 星期五

三軸穩定器_不騙人

FB的廣告多到讓人噁心...
前幾天看到這個

直覺這不就是高空腳踏車和平衡鳥的進化版嘛~~
仔細看了一下
這是需要用電池的
也就是說是屬於主動式的穩定器
一萬多...
這種對我這外行人而言CP值過低的東西
根本買不起
(抱歉,這是一個攝影外行人說的外行話,各位攝影大師和前輩請勿責怪)
但如果同樣的原理
被動式的三軸穩定器是可以打造出來的
總之
重心在下方就對了

三軸,簡單的來說就是XYZ三軸
但前後的方向,應該可以不用管
所以只要讓上下和左右是可以自由轉動就好了

需要一些承軸、水管、螺絲、水管固定架(U型架)就搞定了
三通水管就有兩個方向了
將軸承用螺絲固定
塞入三通水管中







U型架板直,就能連接把手
把手的部分就用一個直角的水管
一樣塞入軸承





再找一根很長的鐵條或螺絲
穿入中間的軸承
上方固定一個相機用的螺母
懶得去買螺絲
直接拆一個小腳架來用就好



下方還需要一個重物
再加上把手
這樣就完成啦!!




理論上相機的位移會遠小於手的移動角度
但效果如何...
看倌們就自由心證吧!!
不用說,一定會比主動式來得差
但...
我又用不著,沒差
就愛亂搞而已
想想...
下次上力矩又多一個東西可以玩了
也不錯啊!!


附註
這種被動式的穩定器只適用小相機和手機
因為體積較小,重心可以落在中心點
若攝影機等體積較大的裝置
重心無法落在正中央
中心軸無法垂直
就必須再多一個可以前後移動調整重心的雲台
不難做
但不想做了

2016年8月18日 星期四

三軸穩定器

之前在說到力矩的時候
還是會習慣提到質心(重心)的概念
畢竟在真實世界質量就是會分布在某一個範圍內
那質量的點要畫在哪裡?
質心的概念就必須說明清楚
找球棒質心是一個有趣的方法
但為什麼這樣可以找到質心
才是上課最有趣可以討論的地方
另外一個就是走鋼索的例子
只要質心在支點上方
一旦質心偏離支點中央產生力矩
就會發生旋轉
一旋轉,同方向力矩又會更大
就會兵敗如山倒了

這些東西很容易說明
但卻容易流於平舖直述的單向傳遞
如果就先從實作開始
就會有趣多了
給你兩個滑輪
先做出一台「腳踏車」
這中間就會出現兩三種作法
選出一種最好的
大家就可以仿作
接下來將你的腳踏車放在繩子上不會掉下來
做出一台高空腳踏車
這才是挑戰的開始




嘗試了許多錯誤
開始有人在底下加重物
成功了!!


但你如何解釋呢?
這種情況有沒有很眼熟?
沒錯
就是平衡鳥
仔細觀察
你會發現翅膀其實是在鳥嘴的下緣
試試看自己作一隻吧!






在這裡就把實作放在後面的應用
因為這樣的實作
學生的心態會是遊戲多過學習
那就輕鬆一下又何妨?

這和高空腳踏車兩者的概念如何連接?
平時我們大部分的情況都是重心在支點的上方
所以你是否能解釋為什麼我們只要一傾斜就容易跌倒?
這些現象主要是哪一個物理量在影響的?
將這些實作和概念串接起來
就會是一個很好將實作融入教學的好方法


學生會想玩更大的
那就來挑戰100公尺的高空腳踏車吧!!
很辛苦
但辛苦是值得的












奇怪!!這和標題的三軸穩定器有啥關係??