Zasada obrazowania (obrazowania geometrycznego) stosowana w mikroskopii optycznej
Dopiero gdy kąt obiektu względem ludzkiego oka jest nie mniejszy niż pewna wartość, gołym okiem można rozróżnić jego poszczególne szczegóły, a wielkość tę nazywa się rozdzielczością wizualną ε. W optymalnych warunkach, gdy oświetlenie obiektu wynosi 50-70lx, a jego kontrast jest wysoki, może osiągnąć 1 '. Dla ułatwienia obserwacji wielkość tę zazwyczaj zwiększa się do 2' i przyjmuje jako średnią rozdzielczość okularu.
Wielkość perspektywy obiektu jest powiązana z jego długością i odległością od obiektu do oka. Istnieje formuła
y=Lε
Odległość L nie może być bardzo mała, gdyż zdolność oka do regulacji ma pewną granicę, szczególnie przy pracy blisko granicy jego możliwości może to powodować skrajne zmęczenie wzroku. W przypadku standardu (widok z przodu) optymalną odległość widzenia definiuje się jako 250mm (bezpieczna odległość widzenia). Oznacza to, że bez przyrządów oczy o rozdzielczości wizualnej ε=2 mogą wyraźnie rozróżniać szczegóły obiektów o wielkości 0,15 mm.
Podczas obserwacji obiektów o kącie widzenia mniejszym niż 1 cal należy używać przyrządów powiększających. Szkła powiększające i mikroskopy służą do obserwacji obiektów, które należy powiększyć, gdy zostaną umieszczone blisko obserwatora.
(1) Zasada obrazowania szkieł powiększających
Soczewki optyczne wykonane ze szkła lub innych przezroczystych materiałów o zakrzywionych powierzchniach mogą powiększać i obrazować obiekty. Schemat ścieżki optycznej pokazano na rysunku 1. Obiekt AB, znajdujący się w ognisku F obiektu, ma rozmiar y i jest powiększony do postaci wirtualnego obrazu A'B' o rozmiarze y.
Powiększenie szkła powiększającego
Γ=250/f'
We wzorze 250- widoczna odległość w milimetrach
F '- Ogniskowa lupy w mm
Powiększenie oznacza stosunek kąta widzenia obrazu obiektu obserwowanego za pomocą szkła powiększającego z odległości 250 mm do kąta widzenia obiektu nieobserwowanego za pomocą szkła powiększającego.
(2) Zasada obrazowania mikroskopu
Mikroskopy i szkła powiększające pełnią tę samą rolę, czyli powiększają małe obiekty znajdujące się w bliskiej odległości w celu obserwacji przez człowieka. Po prostu mikroskop może mieć większe powiększenie niż szkło powiększające.
Schematyczny diagram obiektu obrazowanego przez mikroskop. Dla wygody obliczeń zarówno soczewka obiektywu L1, jak i soczewka okularu L2 są przedstawione na rysunku jako pojedyncze soczewki. Obiekt AB znajduje się przed obiektywem, a odległość od obiektywu jest większa niż ogniskowa obiektywu, ale mniejsza niż dwukrotność ogniskowej obiektywu. Zatem po przejściu przez obiektyw nieuchronnie utworzy się odwrócony, powiększony obraz rzeczywisty A'B'. A'B' znajduje się w ognisku F2 okularu lub bardzo blisko F2. Po powiększeniu przez okular staje się obrazem wirtualnym A''B'' do obserwacji oczami. Położenie obrazu wirtualnego A'B 'zależy od odległości pomiędzy F2 i A'B', która może znajdować się w nieskończonej odległości (gdy A'B 'jest na F2) lub w jasnej odległości obserwatora (gdy A'B ' znajduje się na prawo od punktu ogniskowego F2 na rysunku). Funkcja okularu jest taka sama jak szkła powiększającego. Jedyna różnica polega na tym, że oczy widzą przez okular nie sam obiekt, ale powiększony obraz obiektu utworzony przez obiektyw.
