물방울 속에 들어있는 물질들을 살펴 보기 위해 레이저 광을 이용한 현미경을 만들어 보자. 투영방식을 이용한 현미경은 여러명이 함께 관찰할 수도 있고, 별다른 준비물 없이 레이저만 있으면 쉽게 만들 수 있기 때문에 활용도가 높다. 우선 동영상을 보자. 가장 쉽게 만들게 하기 위해 10여번의 실험과 시행착오 끝에 현재 제작방법을 개발하게 되었다.
https://www.youtube.com/watch?v=YlwBhldV75A
보통 실험실에 고정시키기 위해 스탠드를 이용하거나, 다른 고정장비를 이용해야 하는데 그럼 쉽게 가정에서 해 볼 수 없다.
번거롭지 않게 집에서도 간단하게 만들 수 있는 방법이 없을까 고민하다가 초간단 제작 방법을 개발하게 되었다. 간단하게 만들어서 실제 수업시간에 조명을 끄고 교실벽에 투영시켜 줄 수도 있다. 작은 미생물의 움직임에서 부터, 작은 입자들의 브라운 운동까지도 확인할 수 있다.
1. 준비물
가. 칼라더블클립 대형 1개
나. 그린 레이저 포인터 1개
다. AAA건전지 2개
라. 3cc 주사기 1개
마. 고무줄 1개
2. 원리
표면장력에 의해 매달려 있는 작은 물방울에 레이저를 비추면 물방울 내부에 들어있는 물질들을 투영시켜 볼 수 있다. 작은 물방울이 렌즈 역할을 하기 때문에 통과한 레이저 광이 물 안에 있는 물질들의 확대된 그림자를 스크린에 비추게 된다. 일반 빛으로는 보기 어렵지만 레이저 광선을 이용하면 비교적 뚜렷한 그림자를 얻을 수 있기 때문에 관찰이 용이하다. 암실에서 스크린과의 거리를 멀리하면 훨씬 더 크게 확대해 볼 수 있다.
3. 만드는 방법
칼라더블클립 대형을 이용해서 레이저포인터를 집은 후 손잡이를 뒤로 돌려서 지지대를 만든다. 그리고 손잡이에 주사기를 올리고 고무줄로 감싸 준다.
주사기에 물을 넣고, 피스톤을 눌러 물방울 1방울이 대롱 대롱 매달리도록 한 후 실험도구를 평평한 곳에 올려 흔들리지 않도록 한다.
레이저광이 주사기 끝 물방울 한가운데를 지나가도록 조절한 후 벽면에 비춰서 관찰하면 된다.
4. 실험
수돗물 관찰,
빗물 관찰
입 행군 물 관찰 - 가능한 희석해서 사용하는 게 좋다. 보고 놀라지 말것
우유 한방울 떨어뜨린 물 관찰
효모 관찰
미생물 관찰
5. 수업시간 활용 방법
생물의 다양성에서 빗물이나 고인물 속에 움직이는 모습을 보여주면서 작은 물방울 속에서 다양한 생물이 존재한다는 설명을 할 수 있고, 브라운 운동을 설명할 때도 눈에 보이지 않는 작은 입자들이 끊임 없이 움직이고 있다는 것을 보여 줄 수 있다.
6. 추가사항
3d 프린터러 만드는 레이저 프로젝터 현미경은 아래 링크 참고
7. 추가 관찰
2020.08.02 일 장마비가 엄청나게 내리던 날 화분에 준 물이 화분받침대에 흘러 넘쳐 있는 걸 보고 레이저 프로젝터 현미경으로 관찰해 보았다. 물 한방울 속에 우주가 있다. 눈에 보이지 않던 미생물들이 보인다. 그냥 무심코 바닥에 떨어뜨리던 물방울 속에 이런 것 들이 살고 있다니... ^^.
앞으로 바닥에 물방울 1개만 떨어져도 열심히 닦아야 겠다.
한번 감상해 보시길.
https://www.youtube.com/watch?v=-U6AGuJjTYI
