Principy zobrazování (geometrického zobrazování) optických mikroskopů
Pouze když úhel otevření předmětu vůči lidskému oku není menší než určitá hodnota, může pouhé oko rozlišit jeho detaily. Tato veličina se nazývá vizuální rozlišení ε. Za optimálních podmínek, to znamená, když je osvětlení objektu 50~70lx a kontrast je velký, může dosáhnout 1'. Pro snazší pozorování je tato velikost obecně zvýšena na 2', a to je považováno za průměrné rozlišení okuláru.
Velikost zorného úhlu předmětu souvisí s délkou předmětu a vzdáleností předmětu od oka. Existuje vzorec y=Lε
Vzdálenost L nemůže být příliš malá, protože přizpůsobovací schopnost očí má určitý limit. Zvláště když oči pracují blízko mezní oblasti schopnosti nastavení, bude zrak extrémně unavený. Pro standardní (obličejový pohled) je optimální pozorovací vzdálenost 250mm (jasná vzdálenost). To znamená, že bez přístrojů mohou oči s vizuálním rozlišením ε=2' jasně rozlišit detaily objektů o velikosti 0,15 mm.
Při pozorování objektů s úhlem pohledu menším než 1' je nutné použít zvětšovací přístroj. Lupy a mikroskopy slouží k pozorování předmětů, které jsou umístěny blízko pozorovatele a měly by být zvětšeny.
(1) Princip zobrazování lupy
Optická čočka vyrobená ze skla nebo jiných průhledných materiálů se zakřiveným povrchem dokáže zvětšit předměty do obrazů. Schéma optické dráhy je znázorněno na obrázku 1. Objekt AB umístěný v ohnisku F na straně objektu má velikost y a je zvětšen do virtuálního obrazu A'B' o velikosti y'.
Zvětšení lupy
Γ=250/f'
Kde 250--jasná viditelná vzdálenost je jednotkou mm
f'--ohnisková vzdálenost lupy, jednotka je mm
Poměr zvětšení se týká poměru úhlu pohledu na obraz předmětu pozorovaný lupou ve vzdálenosti 250 mm k úhlu pohledu na předmět pozorovaný bez lupy.
(2) Princip zobrazování mikroskopu
Mikroskopy a lupy hrají stejnou roli, což je zvětšení blízkých malých objektů do zvětšeného obrazu, který mohou lidské oči pozorovat. Prostě mikroskop může mít větší zvětšení než lupa.
Schematický diagram objektu, který je zobrazen mikroskopem. Pro usnadnění je na obrázku zobrazena čočka objektivu L1 a okulár L2 jako jedna čočka. Objekt AB je umístěn před čočkou objektivu a jeho vzdálenost od čočky objektivu je větší než ohnisková vzdálenost čočky objektivu, ale menší než dvojnásobek ohniskové vzdálenosti čočky objektivu. Proto po průchodu čočkou objektivu nevyhnutelně vytvoří převrácený zvětšený skutečný obraz A'B'. A'B' se nachází na objektovém ohnisku F2 okuláru nebo velmi blízko k F2. Ten je pak zvětšen do virtuálního obrazu A''B'' přes okulár pro pozorování očima. Poloha virtuálního obrazu A''B'' závisí na vzdálenosti mezi F2 a A'B', která může být v nekonečnu (když se A'B' nachází na F2) nebo ve zdánlivé vzdálenosti pozorovatele ( Když A' B' je na obrázku vpravo od ohniska F2). Okuláry fungují jako lupa. Jediný rozdíl je v tom, že to, co oko vidí přes okulár, není samotný předmět, ale obraz předmětu, který byl jednou zvětšen čočkou objektivu.
