Pouze když úhel otevření předmětu vůči lidskému oku není menší než určitá hodnota, může pouhé oko rozlišit jeho různé detaily, což se nazývá vizuální rozlišení ε. Za nejlepších podmínek, to znamená, když je osvětlení objektu 50~70lx a jeho kontrast je velký, může dosáhnout 1'. Pro snadné pozorování je tato velikost obecně zvýšena na 2' a toto je považováno za průměrné rozlišení okuláru.
Velikost pozorovacího úhlu předmětu souvisí s délkou předmětu a vzdáleností od předmětu k oku. Existuje vzorec y=Lε
Vzdálenost L nemůže být příliš malá, protože akomodační schopnost očí má určitý limit, zvláště když oči pracují blízko limitu akomodační schopnosti, bude zrak extrémně unavený. Pro standardní (přední pohled) je optimální pozorovací vzdálenost specifikována jako 250mm (fotopická vzdálenost). To znamená, že za podmínek bez přístroje může oko 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 se používají k pozorování objektů umístěných v blízkosti pozorovatele, které by měly být zvětšeny.
(1) Princip zobrazení lupy
Optická čočka vyrobená ze skla nebo jiných průhledných materiálů se zakřiveným povrchem může zvětšovat a zobrazovat objekty. Schéma optické dráhy je znázorněno na obrázku 1. Objekt AB umístěný v ohnisku F na straně objektu a jeho velikost je y, je pomocí lupy transformován na virtuální obraz A'B' velikosti y'.
zvětšení lupy
Γ=250/f'
Ve vzorci 250--fotopická vzdálenost je jednotkou mm
f'-- ohnisková vzdálenost lupy v mm
Zvětšení se týká poměru úhlu pozorování obrazu předmětu pozorovaného lupou k úhlu pozorování předmětu pozorovaného bez lupy do vzdálenosti 250 mm.
(2) Princip zobrazování mikroskopu
Mikroskop a lupa mají stejnou funkci, tedy proměnit malý předmět v okolí na zvětšený obraz, který může lidské oko pozorovat. Prostě mikroskop může mít větší zvětšení než lupa.
Obrázek 2 je schematický diagram předmětu, který je zobrazován mikroskopem. Na obrázku jsou pro zjednodušení jak čočka objektivu L1, tak okulár L2 reprezentovány jedinou čočkou. Objekt AB se nachází před čočkou objektivu ve vzdálenosti větší, než je 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 v objektovém ohnisku F2 okuláru nebo velmi blízko F2. Poté jej zvětšete do virtuálního obrazu A''B'' přes okulár pro pozorování očí. Poloha virtuálního obrazu A''B'' závisí na vzdálenosti mezi F2 a A'B', která může být v nekonečnu (když A'B' je na F2) nebo ve fotopické vzdálenosti pozorovatele ( Když A'B ' je na obrázku vpravo od zaostření F2). Okulár funguje jako lupa. Rozdíl je v tom, že to, co oko vidí přes okulár, není samotný předmět, ale obraz předmětu, který byl jednou zvětšen čočkou objektivu.
