連續放大的放大鏡

常見放大鏡的放大倍數是固定的，呈現的放大景物也是固定的。大家在電視上見過，當宇航飛機遠離或靠近地球時，所觀察到的地球表面的景觀是連續變化的，讓人有另一種奇妙的觀察感覺。因此，我構想一種具有連續放大效果的放大鏡。

一、構想

大家知道，放大鏡之所以有放大的效果是因為它是中間厚、邊上相對薄的凸透鏡。凸透鏡對光線具有會聚作用，平行于主光軸的光線通過凸透鏡會聚于一點，這點就是凸透鏡的焦點。焦點與光心（凸透鏡的中心）的距離是焦距。當物體位于凸透鏡焦距以內，則成一個正立放大的虛像。當物體在凸透鏡1倍至2倍焦距之間，則成一個倒立放大的實像。當物體在凸透鏡2倍焦距以外時，則成一個倒立縮小的實像。我們使用放大鏡時，就是把物體放在焦距以內，這時通過凸透鏡看到的便是物體放大的虛像，而且放大鏡離物體越遠，虛像越大（在1倍焦距以內）。

我們可以通過改變凸透鏡的物距，而改變對物體的放大倍數。也可以通過改變凸透鏡中心的相對厚度，而改變它的最高放大倍數。事實上，提高放大鏡的最高放大倍數可能對于觀察更有意思。

我們做一個圓圈夾層，放入兩片透明的薄膜。薄膜具有彈性，讓中間的厚度薄點，使得它們的彈性大小不一樣，也就是中間的彈性更好點，邊上的弱點。這個彈性變化要有一個漸漸變化的過程，且離中心同一距離的膜的彈性是一樣的。夾層邊上有一個小開口，接一個空心手柄，手柄的另一端接著一個裝著水或透明流動液體的可捏小球，當用手捏這個小球時，可讓小球中的液體流向夾層的薄膜中，從而改變整體膜中間的相對厚度。這樣整體薄膜就改造成一個可變化放大倍數的放大鏡，其構造簡圖見右下圖。它的最高放大倍數，可以變大，也可以變小，讓學生更有觀察的興趣。

二、優點

這種可連續放大倍數的放大鏡，在觀察事物時，能對事物的一個部分進行連續放大觀察，比固定最大放大倍數的放大鏡可能觀察得更加清楚。由于可以手動控制放大倍數，因此可以提高學生的主動觀察能力與控制能力，培養細心與耐心。再者，連續放大觀察倍數時，可以不改變物距，這樣更加便于調整觀察物體的效果，還可以在固定位置上進行觀察，完全改變了以前的觀察習慣，可以讓觀察更加到位，不受位置不正等因素的影響。

三、對顯微鏡構造的啟發

放大鏡這樣改造后，可以進行固定位置連續放大，那么顯微鏡如果做類似改造，也能達到這個效果。這樣的改進對使用顯微鏡進行觀察好處就更容易突出。因為我們在用顯微鏡觀察物體時，在用低倍物鏡轉換為用高倍物鏡觀察時，發現觀察目標沒了，而且難以尋找。如果采用連續放大觀察倍數的模式，我們就可以調整放大的節奏，讓它慢慢放大，觀察目標就不容易在我們眼皮底下消失，更便于我們觀察。