用激光筆制作顯微鏡

春夏之際，草長(zhǎng)鶯飛，又是一個(gè)假日，阿龍和小強(qiáng)相約到城郊的小河邊去抓魚(yú)，流水潺潺，清可見(jiàn)底。阿龍拿起網(wǎng)兜，專心地網(wǎng)小魚(yú)，小強(qiáng)則拿出事先準(zhǔn)備好的瓶罐從河岸邊汲水，很快十幾條小魚(yú)被阿龍裝進(jìn)瓶罐，小強(qiáng)趕忙將蓋子蓋上，此時(shí)陽(yáng)光燦爛。一束陽(yáng)光透過(guò)水瓶，在地上灑下一片金黃，只見(jiàn)光影中還有幾條小魚(yú)的身影在隨之晃動(dòng)。

小強(qiáng)舉起瓶子觀看瓶中游弋的小魚(yú)，細(xì)小的魚(yú)身被瓶子放大，比直接拿在手中看起來(lái)還要真切，“這很好理解，”小強(qiáng)自言自語(yǔ)道，“瓶子由玻璃制成，表面是曲面，它就像是一個(gè)凸透鏡，將瓶子里面的小魚(yú)放大了?！?/p>

兩個(gè)小伙伴就這樣欣賞著瓶中的小魚(yú)，忽然之間阿龍發(fā)現(xiàn)似乎瓶中還有一些更加細(xì)小的生物，但是卻看得不太清楚，兩人頓時(shí)對(duì)小魚(yú)失去了興趣，轉(zhuǎn)而將注意力集中到水中神秘的細(xì)小生物上面，他們用水瓶重新灌裝了一瓶河水，對(duì)著陽(yáng)光，定睛觀瞧，想要看清楚其中的奧秘，只見(jiàn)水中的確有星星點(diǎn)點(diǎn)的東西在游走，可是仍舊無(wú)法看真切。

兩人頓時(shí)犯了難，小強(qiáng)說(shuō)：“我們倆家里都沒(méi)有專業(yè)的顯微鏡，到底該怎么觀察水中的細(xì)小生物呢？”阿龍一聽(tīng)也陷入沉思，隨后他說(shuō)道：“對(duì)了！咱們還是去問(wèn)一下我爸爸吧，他上過(guò)大學(xué)，懂的東西可多了。”

兩人興致沖沖地來(lái)到阿龍家中，將來(lái)龍去脈講給了阿龍爸爸，阿龍爸爸非常高興：“你們倆小鬼頭很有探索精神嘛！好的，就讓我來(lái)幫你們一把?！?/p>

阿龍爸爸找來(lái)一支綠色激光筆，一支針管注射器，隨后又抱來(lái)了兩大摞書(shū)，“要這些東西有什么用啊？”兩個(gè)小伙伴十分不解?！耙粫?huì)兒你們就知道了！”阿龍爸爸神秘兮兮地說(shuō)。

只見(jiàn)阿龍爸爸把兩摞書(shū)擺成一樣高低，貼著白墻擺放，只在中間留了一個(gè)小空隙，隨后他用注射器吸了一些瓶子里的河水，然后將注射器架在兩摞書(shū)之間的空隙中，針尖朝下（如圖1），阿龍爸爸緩慢地推動(dòng)注射器，將河水推出半滴來(lái)，只見(jiàn)那半滴河水在張力的作用下形狀十分圓潤(rùn)卻不會(huì)滴落，阿龍爸爸讓兩人把房門關(guān)上，窗簾拉上。然后將燈關(guān)閉，房間里頓時(shí)漆黑一片，阿龍爸爸打開(kāi)激光筆，一束綠光筆直地射出。他慢慢調(diào)整方向，將激光筆對(duì)準(zhǔn)注射器尖端的半滴河水，激光透過(guò)水滴照射在了后面的那堵白墻上，形成一片綠色光，只見(jiàn)白墻上的綠色光影中有些許黑影在不停游走（如圖2）。

“你們看！”爸爸說(shuō)道。“這些移動(dòng)的黑影就是水中的草履蟲(chóng)和藻類等單細(xì)胞生物！”“哇，好棒啊！”阿龍和小強(qiáng)齊聲說(shuō)，“這就是我給你們做的簡(jiǎn)易激光顯微鏡，”爸爸說(shuō)道。

兩人癡迷地看著激光筆投出的光影，爸爸說(shuō)：“不如我們將河水換成自來(lái)水和蒸餾水，再來(lái)看看里面有什么吧。”阿龍和小強(qiáng)齊聲答應(yīng)，兩人用注射器分別吸取自來(lái)水和蒸餾水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，雪白的墻面上出現(xiàn)了不同的光影。自來(lái)水形成的光影內(nèi)部暗點(diǎn)明顯少于河水（如圖3a），而蒸餾水形成的光影明暗分布均勻，其中沒(méi)有暗點(diǎn)（如圖3b）。

看著墻上的光影，阿龍向爸爸提出了自己的問(wèn)題：“激光可以近似認(rèn)為是一種平行光，它是如何將水滴中的物體放大呢？”

“光線進(jìn)入水滴中會(huì)發(fā)生折射，由于水滴近似于球形。因此類似于凸透鏡，很顯然，實(shí)驗(yàn)中墻到水滴的距離遠(yuǎn)大于‘水滴透鏡’的焦距，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，墻壁上的光影既不是虛像，也不是實(shí)像，而是激光穿過(guò)水滴形成的光強(qiáng)分布圖，這就類似于我們?cè)谧觥骄客雇哥R成像的規(guī)律’實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)整光屏過(guò)程時(shí)，成像前所形成的光斑，水中的微生物或者顆粒物會(huì)影響光強(qiáng)的分布，因此我們通過(guò)墻壁上的光斑可以模糊地看到水中物質(zhì)的影像，但是，要想看到物質(zhì)的細(xì)節(jié)，我們還是需要顯微鏡的幫助?！?/p>

兩人仔細(xì)琢磨著爸爸的話，又回顧了課本上的知識(shí)，感覺(jué)學(xué)到了很多知識(shí)。