Kính hiển vi cho gia đình có hai loại chính, nên chọn theo việc muốn xem: kính hiển vi soi nổi (phóng đại khoảng 10–40 lần) để xem vật nguyên khối như côn trùng, lá cây, hạt cát; và kính hiển vi quang học thông thường (khoảng 40–400 lần, có loại tới 1.000 lần) để xem lát mỏng trên lam kính như tế bào hành, giọt nước ao. Với trẻ nhỏ, kính soi nổi thường dễ dùng và gây hứng thú hơn. Đừng chọn theo con số phóng đại quảng cáo — độ nét của thấu kính, đèn và núm chỉnh tiêu cự mới là điều quyết định.
Hai loại kính, hai kiểu nhìn
Kính hiển vi soi nổi (stereo)
Kính soi nổi có hai thị kính, mỗi mắt nhìn qua một đường quang học riêng, nên hình ảnh có chiều sâu ba chiều. Đèn thường chiếu từ trên xuống, vì vậy bạn đặt thẳng vật lên bàn kính mà không cần cắt lát: một con kiến, cánh bướm rụng, viên sỏi, đồng xu, vân lá, vải áo. Khoảng cách giữa vật và kính rộng, dễ thao tác, ít bị "mất hình" — rất hợp với trẻ em mới bắt đầu.
Kính hiển vi quang học thông thường (compound)
Loại này có nhiều vật kính xoay được (thường 4x, 10x, 40x, đôi khi 100x) và đèn chiếu từ dưới lên xuyên qua mẫu. Vì ánh sáng phải đi qua mẫu, vật phải mỏng và trong: lớp vỏ hành, giọt nước, lớp tế bào. Đây là loại kính để thấy tế bào, sinh vật đơn bào, phấn hoa ở độ phóng đại cao.
Kính hiển vi kỹ thuật số qua cổng USB
Một camera nhỏ có đèn, nối máy tính hay điện thoại. Tiện để chụp ảnh, cả nhà cùng xem trên màn hình, nhưng chất lượng ở độ phóng đại cao thường kém. Phù hợp để xem bề mặt đồ vật hơn là xem tế bào.
| Tiêu chí | Soi nổi | Quang học thông thường | USB kỹ thuật số |
|---|---|---|---|
| Phóng đại hữu ích | Khoảng 10–40x | Khoảng 40–400x (1.000x cần dầu soi) | Thấp đến trung bình |
| Xem gì | Côn trùng, lá, đá, vải, tem | Tế bào, sinh vật trong nước, phấn hoa | Bề mặt đồ vật, chụp ảnh |
| Chuẩn bị mẫu | Gần như không | Cần lam kính, lá kính, cắt mỏng | Gần như không |
| Hợp với | Trẻ nhỏ, người mới | Học sinh lớn hơn, người kiên nhẫn | Chia sẻ hình ảnh |
Đừng bị lừa bởi con số "phóng đại 2.000 lần"
Ánh sáng nhìn thấy có giới hạn vật lý. Năm 1873, nhà vật lý Đức Ernst Abbe chỉ ra rằng kính hiển vi quang học không phân biệt được hai điểm gần nhau hơn khoảng một nửa bước sóng ánh sáng — chừng 0,2 micromet. Từ đó có quy tắc kinh nghiệm: độ phóng đại hữu ích tối đa khoảng 1.000 lần "khẩu độ số" (NA) của vật kính; với vật kính tốt nhất, đó là quanh 1.000–1.500 lần.
Những kính đồ chơi quảng cáo 1.200x, 2.000x thường đạt được bằng cách gắn thị kính hoặc ống nối phóng to thêm — gọi là "phóng đại rỗng": hình to ra nhưng không thêm chi tiết, chỉ mờ và tối hơn. Một chiếc kính 400x với thấu kính thuỷ tinh tốt cho hình đẹp hơn nhiều một chiếc 2.000x thấu kính nhựa.
Chọn kính: những điểm đáng xem
- Thấu kính bằng thuỷ tinh thay vì nhựa.
- Đèn LED có chỉnh độ sáng; tránh loại dùng gương phản chiếu ánh sáng tự nhiên cho trẻ (xem phần an toàn).
- Núm chỉnh tiêu cự mượt; kính quang học thông thường nên có cả núm chỉnh thô và chỉnh tinh.
- Thân kim loại hoặc đế nặng, đứng vững, không rung khi chạm.
- Bộ vật kính 4x, 10x, 40x là đủ cho gia đình.
- Phụ kiện: lam kính, lá kính, ống nhỏ giọt, nhíp, đĩa petri.
- Với kính soi nổi: có đèn chiếu từ trên và đèn từ dưới là một điểm cộng.
Mười thứ quan sát được ngay trong nhà
- Vỏ hành: bóc lớp màng mỏng trong vảy hành, trải phẳng trên lam kính với một giọt nước. Ở 100–400x thấy rõ các tế bào xếp như viên gạch — đúng thứ Robert Hooke gọi là "cell". Người lớn có thể nhỏ một giọt cồn i-ốt sát trùng loãng để nhân tế bào hiện rõ hơn.
- Nước ao, nước bình hoa để lâu: nhỏ một giọt, đậy lá kính. Thường thấy tảo, trùng giày, trùng roi, luân trùng bơi lội.
- Rêu ngâm nước: có thể gặp gấu nước bò chậm chạp.
- Muối và đường: tinh thể muối hình khối vuông, đường hình lăng trụ.
- Sợi tóc: so tóc của các thành viên trong nhà, thấy lớp vảy bề mặt.
- Vảy cánh bướm, cánh ve rụng: dưới kính soi nổi, cánh bướm là hàng nghìn vảy nhỏ xếp như ngói.
- Phấn hoa: chạm băng dính trong vào nhị hoa dâm bụt, hoa bí rồi dán lên lam kính.
- Men nở làm bánh: pha một ít với nước ấm và đường, chờ mười phút, soi ở 400x thấy tế bào nấm men đang nảy chồi.
- Vải và giấy: so sợi bông, sợi tổng hợp, giấy báo, giấy ăn.
- Màn hình điện thoại: soi nổi thấy các điểm ảnh đỏ – lục – lam rời rạc tạo nên mọi màu.
An toàn khi dùng kính hiển vi cùng trẻ
- Không bao giờ dùng gương kính để hứng ánh sáng Mặt Trời trực tiếp: ánh nắng hội tụ qua thấu kính có thể gây tổn thương mắt nghiêm trọng. Kính đời cũ dùng gương nên hướng về đèn bàn hoặc bầu trời sáng, không phải Mặt Trời.
- Lam kính, lá kính rất mỏng và sắc, dễ vỡ; người lớn cầm phần chuẩn bị mẫu, dạy trẻ cầm ở mép.
- Rửa tay sau khi xử lý nước ao, đất, rêu. Không nếm, không ngửi mẫu.
- Không tự lấy mẫu máu, nước bọt hay mẫu cơ thể cho trẻ soi nếu không có hướng dẫn của thầy cô; dùng các mẫu thực vật, đồ vật là đủ thú vị.
- Hoá chất nhuộm (i-ốt, xanh methylen) để người lớn giữ và dùng; cất xa tầm với của trẻ.
Một chiếc kính hiển vi bằng giấy: Foldscope
Năm 2014, nhóm của Manu Prakash ở Đại học Stanford công bố Foldscope — kính hiển vi gấp từ giấy, gắn một viên bi thấu kính nhỏ, giá thành chỉ cỡ một đô-la khi sản xuất số lượng lớn, phóng đại cỡ hơn một trăm lần. Ý tưởng là đưa kính hiển vi tới trẻ em ở mọi nơi. Nguyên lý của nó, thú vị thay, gần giống chiếc kính một thấu kính mà Leeuwenhoek dùng cách đây hơn 300 năm.
Góc nhìn hôm nay: biến quan sát thành thói quen
Kính hiển vi đáng giá khi được dùng thường xuyên, không phải khi nằm trong hộp. Vài gợi ý giữ hứng thú cho cả nhà:
- Lập một cuốn "sổ quan sát": vẽ lại thứ nhìn thấy, ghi ngày, ghi độ phóng đại. Vẽ giúp nhìn kỹ hơn chụp ảnh.
- Mỗi tuần một "thử thách": tìm ba sinh vật khác nhau trong cùng một giọt nước, so tóc cả nhà, so năm loại lá.
- Dùng điện thoại chụp qua thị kính (có giá kẹp rẻ tiền) để lưu lại.
- Các sách tranh về thế giới vi mô, trang ảnh hiển vi của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London hay cuộc thi ảnh hiển vi Nikon Small World có hàng nghìn bức ảnh để so sánh với những gì con bạn thấy.
Câu hỏi thường gặp
Nên mua kính hiển vi loại nào cho trẻ?
Với trẻ nhỏ mới bắt đầu, kính hiển vi soi nổi 10–40 lần thường dễ dùng và thú vị nhất vì xem được côn trùng, lá, đá mà không cần chuẩn bị mẫu. Trẻ lớn hơn muốn xem tế bào thì chọn kính quang học thông thường 40–400 lần, thấu kính thuỷ tinh, đèn LED. Người lớn nên hướng dẫn các lần đầu.
Kính hiển vi 2.000x có tốt hơn 400x không?
Không nhất thiết. Giới hạn vật lý của ánh sáng khiến kính quang học chỉ phóng đại hữu ích tối đa khoảng 1.000–1.500 lần. Con số cao hơn thường là phóng đại rỗng, hình to hơn nhưng mờ đi. Chất lượng thấu kính quan trọng hơn con số.
Kính hiển vi gia đình có nhìn thấy vi khuẩn không?
Kính quang học thông thường tốt, ở 400–1.000 lần, có thể thấy vi khuẩn lớn dưới dạng chấm hoặc que nhỏ, rõ nhất khi nhuộm màu và dùng vật kính dầu. Với kính gia đình phổ thông, vi khuẩn rất khó thấy rõ; sinh vật đơn bào lớn hơn trong nước ao thì dễ thấy hơn nhiều. Virus thì cần kính hiển vi điện tử.
Có thể quan sát gì bằng kính hiển vi tại nhà?
Vỏ hành, nước ao, rêu (có thể gặp gấu nước), tinh thể muối và đường, tóc, vảy cánh bướm, phấn hoa, men nở, sợi vải và điểm ảnh màn hình điện thoại. Đó đều là mẫu an toàn và dễ chuẩn bị. Nhớ rửa tay sau khi xử lý nước ao, đất, rêu.
Dùng kính hiển vi có hại mắt không?
Dùng đúng cách thì không. Nên nghỉ mắt sau mỗi 15–20 phút, chỉnh đèn vừa đủ sáng, và tuyệt đối không dùng gương hứng ánh Mặt Trời trực tiếp vào kính vì có thể gây tổn thương mắt nghiêm trọng.
