Principer för avbildning (geometrisk avbildning) av optiska mikroskop
Endast när öppningsvinkeln för ett föremål för det mänskliga ögat inte är mindre än ett visst värde, kan det blotta ögat urskilja dess detaljer. Denna storhet kallas visuell upplösning ε. Under optimala förhållanden, det vill säga när belysningen av objektet är 50~70lx och kontrasten är stor, kan den nå 1'. För enklare observation ökas denna mängd i allmänhet till 2', och detta tas som den genomsnittliga okularupplösningen.
Storleken på objektets betraktningsvinkel är relaterad till objektets längd och avståndet från objektet till ögat. Det finns en formel y=Lε
Avståndet L kan inte göras särskilt litet eftersom ögonens justeringsförmåga har en viss gräns. Speciellt när ögonen arbetar nära gränsområdet för justeringsförmågan, blir synen extremt trött. För standard (ansiktsvy) är det optimala betraktningsavståndet 250mm (frisynsavstånd). Det betyder att utan instrument kan ögon med en visuell upplösning på ε=2' tydligt urskilja detaljerna hos föremål med en storlek på 0,15 mm.
Vid observation av föremål med en betraktningsvinkel mindre än 1' måste ett förstoringsinstrument användas. Förstoringsglas och mikroskop används för att observera föremål som är placerade nära betraktaren och bör förstoras.
(1) Bildprincipen för förstoringsglas
En optisk lins gjord av glas eller andra transparenta material med en krökt yta kan förstora objekt till bilder. Det optiska vägdiagrammet visas i figur 1. Objektet AB som är beläget inom objektsidans fokus F har storleken y och förstoras till en virtuell bild A'B' med storleken y'.
Förstoring av förstoringsglas
Γ=250/f'
Där 250--fri sikt avstånd är enheten mm
f'--förstoringsglasets brännvidd, enheten är mm
Förstoringsförhållandet hänvisar till förhållandet mellan synvinkeln för en objektbild observerad med ett förstoringsglas på ett avstånd av 250 mm och synvinkeln för ett föremål som observeras utan förstoringsglas.
(2) Imaging principen för mikroskop
Mikroskop och förstoringsglas spelar samma roll, vilket är att förstora närliggande små föremål till en förstorad bild för mänskliga ögon att observera. Det är bara det att ett mikroskop kan ha högre förstoring än ett förstoringsglas.
Schematiskt diagram av ett objekt som avbildas med ett mikroskop. För enkelhetens skull visar figuren objektivlinsen L1 och okularet L2 som en enda lins. Objekt AB är placerat framför objektivlinsen och dess avstånd från objektivlinsen är större än objektivets brännvidd, men mindre än två gånger brännvidden för objektivlinsen. Därför, efter att den passerat genom objektivlinsen, kommer den oundvikligen att bilda en inverterad förstorad verklig bild A'B'. A'B' är placerad vid objektfokus F2 på okularet, eller mycket nära F2. Den förstoras sedan till en virtuell bild A''B'' genom okularet för observation av ögonen. Placeringen av den virtuella bilden A''B'' beror på avståndet mellan F2 och A'B', vilket kan vara i oändlighet (när A'B' är beläget på F2) eller på observatörens skenbara avstånd ( När A' B' är till höger om fokus F2 i figuren). Okular fungerar som ett förstoringsglas. Den enda skillnaden är att det ögat ser genom okularet inte är själva föremålet, utan bilden av föremålet som har förstorats en gång av objektivlinsen.
