主題四：光學應用(實驗一：單式與複式手機顯微鏡)

兩種顯微鏡的比較，左是單式顯微鏡，右是複式顯微鏡。

顯微鏡泛指將微小不可見或難見物品之影像放大，而能被肉眼或其他成像儀器觀察之工具。為何顯微鏡可以放大物體呢？

物體放在凸透鏡的一倍焦距內，可以得到放大正立的虛像

凸透鏡是一種可以會聚光線的透鏡，根據光線進入凸透鏡後折射的作圖，物體在凸透鏡前由遠靠近透鏡時，其得到的影像分別為：倒立縮小實像、倒立相等實像、倒立放大實像、正立放大虛像。因此凸透鏡具有將物體放大的功能。

1.單式顯微鏡：
只有使用一組凸透鏡來成像，可以得到放大正立的虛像。
高倍率的單式顯微鏡是由列文虎克( Anton van Leeuwenhoek )所發明。列文霍克的顯微鏡構造非常簡單，是由一個黃銅片上開一個孔，鑲上極小的透明圓珠做為透鏡就完成了。但是這樣的顯微鏡就已經有近300倍的放大倍率。他以自己設計的單透鏡顯微鏡觀察水滴、雨水、血液、精液，看到了一個全新的世界，原來在肉眼看不到的細微環境中，有著大量的微生物。

自製的單式手機顯微鏡放大倍率約20倍，若配合手機的放大功能，則可達百倍。因成像在手機的ccd上，所以用手機看到的是放大實像，影像本應該是倒立，但手機會把它調整為正立。

物體在1倍到2倍焦距間，可得放大倒立實像

單式手機顯微鏡

單式手機顯微鏡觀察年輪

2.複式顯微鏡：
用兩組凸透鏡來成像，可以得到放大倒立的虛像。
羅伯特虎克(RobertHooke)是最早對顯微鏡的原始設計做出實質改進的人之一。羅伯特虎克的顯微鏡和早期的望遠鏡有許多共同之處：眼杯用來維持眼睛和目鏡之間的正確距離，對焦使用分開的套管，球窩接頭用以托住傾斜的身體。至於光學方面，羅伯特虎克使用雙凸物鏡，置放在鼻子上，加上一個目鏡，一個管子或調整型透鏡。

自製的複式手機顯微鏡放大倍率配合所使用的物鏡倍率，再加上手機的放大功能，則可達千倍，但畫質會不好。

    

複式手機顯微鏡

複式手機顯微鏡觀察氣孔

單式（單式與複式手機顯微鏡比較）

（複式）單式與複式手機顯微鏡比較

另一版本的複式手機顯微鏡

參考：
http://scimage-tw.blogspot.tw
https://sites.google.com/site/sumahokenbi/_/rsrc/1464243577355/home/
http://www.chinatimes.com/realtimenews/20161024002900-260408
http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=1464
https://www.nani.com.tw/nani/jlearn/natu/ability/a1/3_a1_4_6.htm
http://developer.hanluninfo.com:8088/2005/hkcee/phy/chapter03/index_03_07_04_02.htm