顕微鏡の倍率

顕微鏡を購入する際、気になるのが「倍率」ではないかと思います。

顕微鏡の倍率は、以下の式で求めることが出来ます。
【 顕微鏡の倍率 = 対物レンズの倍率 × 接眼レンズの倍率 】
つまり、40倍の対物レンズと10倍の接眼レンズを使った場合、その状態の倍率は、400倍ということになります。

何かを観察する際、倍率は大切なのですが、観察するものによって適正な倍率は違います。高性能で高価な顕微鏡は倍率を高くできるものが多いのですが、倍率が高いこと自体が高性能であることを示すわけではありません。むしろ、倍率自体は性能と関係がありません。

生物顕微鏡の場合、実際に池の中にいるプランクトンを観察することを例にとると、一般的には、数10倍~400倍程度までしか使わないでしょう。小学校や中学校の理科の時間で学習するようなものはほとんどが上記のような倍率が得られる顕微鏡があれば十分です。但し、よく見える顕微鏡では、レンズや、ピント合わせをする装置や、光を当てる装置が高品質にできています。逆に、同じ倍率でも、これらがお粗末ですとろくに見ることが出来ません。たとえばレンズの性能が悪い顕微鏡でしたら、レンズの性能の悪さも拡大されますので倍率を上げれば上げるほど見えなくなります。もし安い(1万円ほどの)顕微鏡で1000倍を超える倍率が出せるものがあったとしたら、そのような顕微鏡は買わないほうがいいです。逆に、性能・品質の良い顕微鏡では高倍率でもきれいな像が見えます。但し、先に説明しましたように、小学校、中学校の理科の時間に出てくるような範囲の観察では、たいして高倍率を使うことがありません。1000倍を超える高倍率の顕微鏡では細胞の細かい構造などを観察するときなどに使われますが、それ以上倍率を高くしても大きく見えるだけで得られる情報はあまり変わりません。1000倍~2000倍が光学顕微鏡の限界となります。

実体顕微鏡の場合は、観察する対象がもっと大きいため、倍率は数倍~数10倍までです。実体顕微鏡は虫眼鏡の高性能版といった顕微鏡ですが、昆虫や植物、電子回路や時計の中身などの細かい構造物を観察するには最適です。

 

知育玩具・教育玩具としての顕微鏡

誠報堂科学館で販売する顕微鏡は、実用性が高く一生でも使っていただけるようなものですので、決して「玩具(おもちゃ)」ではありませんが、子どもが一緒に多くの時間を過ごし、楽しめるものという観点からは「玩具」であり、理科教育の側面があり、自然に興味をもって観察力や探究心を培うことができるという観点からは「知育玩具」と言えるでしょう。

良い顕微鏡を子どもに与えてやることの意義について列挙してみました。

1.自然や生物に関する興味と探求心を持つことが出来ます!
目に見える世界とは全く異なる世界が顕微鏡の中には広がっています。人間は地球上で重力に支配された生活を送っていますが、たとえば小さな昆虫は天井を平気で歩けるように、小さな世界では重力よりも別の力(表面張力、摩擦力、静電引力など)が大きな影響力を持っています。そのため、小さな生き物などは私たちの常識を超えた構造や造形をしており、驚くべき能力を持っています。小さなものを観察することは、私たちの常識を超える様々なヒントを与えてくれます。

2.精密機械に接することで機械的な興味と価値を肌で感じることが出来ます!
良い顕微鏡はとても精度の高い精密機械です。ピントを合わせるための合焦装置やメカニカルステージは微動装置がついており、ミクロン単位で顕微鏡本体を上下したり、スライドガラス(試料)を前後左右に動かすことが出来ます。また、対物レンズを入れ替えるレボルバーは、回して対物レンズを入れ替えてもピントが合うような作りになっています。ずっしりと重い顕微鏡がこのように繊細に動くさまは本当に心地よく、機械の正確さ、精密さを肌で感じさせてくれます。

3.レンズと光の関係について興味を持つことが出来ます!
ごくごく小さなものが、接眼レンズをのぞくと視野いっぱいに拡大されて見えることの不思議な感覚は、レンズと光に対する興味を持たせてくれます。レンズを組み合わせて拡大して見る顕微鏡の原理に興味を持つと、レンズの収差やそれを抑えるためのレンズの設計や種類、光の当て方や光を制御するためのコンデンサの効果などと興味はどんどん広がっていくでしょう。これらの理解が深まれば、より一層、顕微鏡をうまく使いこなすことが出来、よりよい観察ができるようになります。

4.理科の時間では必ずヒーローになれます!
顕微鏡の使い方や観察に慣れ親しんでいると、理科の時間が楽しくてたまらなくなります。

5.生命の大切さを学べます!
生物を観察するとき、どうしても小さな生き物の命をうばってしまうことが多々あります。また、日ごろ全く気にしない池の水を見たときにも多くの生き物が「生きている」ことを目の当たりにさせられます。一生懸命生きていることが直にわかり、しかし、一瞬で死んでしまうことも同時に目の当たりにします。顕微鏡は、命についての何かを教えてくれる気がします。

6.デジタル機器にも強くなります!
顕微鏡で観察(鑑賞)していると、「顕微鏡で見える世界を写真に記録したい」という欲求がわいてきます。最近では顕微鏡用のデジタルカメラをパソコンに接続して簡単に写真や動画を撮影することが出来るようになりました。より簡単には、スマホのカメラを用いて顕微鏡の接眼レンズごしに写真をとることもできます。ピントをずらしながら撮影し、パソコン上でピントの合ったところだけを合成して画面全体がピントの合った写真を作ることもできます。顕微鏡の映像をテレビに大写しにすることも今の時代は簡単ですね。デジタル機器を使いこなせばいろんなことが出来るようになります。

ざっとこんなところでしょうか・・・。