Принципът на изобразяване (геометрично изобразяване) на оптичната микроскопия
Само когато ъгълът на обекта спрямо човешкото око е не по-малък от определена стойност, невъоръженото око може да различи различните му детайли и това количество се нарича визуална разделителна способност ε. При оптимални условия, когато осветеността на даден обект е 50-70lx и неговият контраст е висок, той може да достигне 1'. За по-лесно наблюдение тази стойност обикновено се увеличава до 2' и се приема като средна разделителна способност на окуляра.
Размерът на перспективата на обекта е свързан с неговата дължина и разстоянието от обекта до окото. Има формула
y=Lε
Разстоянието L не може да бъде много малко, тъй като способността на окото да се приспособява има определена граница, особено когато работи близо до границата на възможностите си, това може да причини изключителна умора на зрението. За стандарт (изглед отпред) оптималното визуално разстояние се определя като 250 mm (разстояние за ясна видимост). Това означава, че без инструменти очите с визуална разделителна способност ε=2 могат ясно да разграничат детайли на обекти с размер 0,15 mm.
При наблюдение на обекти с ъгъл на видимост по-малък от 1' трябва да се използват увеличителни инструменти. Лупи и микроскопи се използват за наблюдение на обекти, които трябва да се увеличат, когато се поставят близо до наблюдателя.
(1) Принципът на изобразяване на лупите
Оптичните лещи, направени от стъкло или други прозрачни материали с извити повърхности, могат да увеличават и изобразяват обекти. Диаграмата на оптичния път е показана на фигура 1. Обект AB, разположен във фокусната точка F на обекта, има размер y и е увеличен във виртуално изображение A'B 'с размер y.
Увеличението на лупата
Γ=250/f'
Във формулата 250- видимо разстояние в милиметри
F '- Фокусно разстояние на лупата, в mm
Увеличението се отнася до съотношението на зрителния ъгъл на изображение на обект, наблюдаван с лупа на разстояние 250 мм, към зрителния ъгъл на обект, който не се наблюдава с лупа.
(2) Принципът на изобразяване на микроскоп
Микроскопите и лупите играят същата роля, която е да увеличават малки обекти в непосредствена близост за наблюдение от хора. Просто микроскопът може да има по-голямо увеличение от лупата.
Схематична диаграма на обект, изобразен от микроскоп. За удобство на изчислението и лещата на обектива L1, и лещата на окуляра L2 са представени като единични лещи на фигурата. Обект AB е разположен пред лещата на обектива и разстоянието от лещата на обектива е по-голямо от фокусното разстояние на лещата на обектива, но по-малко от два пъти фокусното разстояние на лещата на обектива. Така че, след като премине през лещата на обектива, той неизбежно ще образува обърнато увеличено реално изображение A'B '. A'B 'се намира във фокусната точка F2 на окуляра или много близо до F2. След като бъде увеличен с окуляр, той се превръща във виртуално изображение A''B'' за наблюдение с очите. Позицията на виртуалното изображение A'B 'зависи от разстоянието между F2 и A'B', което може да бъде на безкрайно разстояние (когато A'B 'е на F2) или на яркото разстояние на наблюдателя (когато A'B ' е вдясно от фокусната точка F2 на фигурата). Функцията на окуляра е същата като тази на лупата. Единствената разлика е, че това, което очите виждат през окуляра, не е самият обект, а увеличеното изображение на обекта, образувано от лещата на обектива.
(3) Важни оптични технически параметри на микроскопи
По време на микроскопията хората винаги се надяват да имат ясен и ярък идеален образ, което изисква оптичните технически параметри на микроскопа да отговарят на определени стандарти и се изисква връзката между параметрите да бъде координирана според целта и действителната ситуация на микроскопия по време на употреба. Само по този начин производителността на микроскопа може да се използва напълно и да се постигнат задоволителни резултати от микроскопията.
Оптичните технически параметри на микроскопа включват числова апертура, разделителна способност, увеличение, дълбочина на фокусиране, ширина на зрителното поле, разлика в покритието, работно разстояние и т.н. Тези параметри не винаги са по-добри, тъй като са взаимосвързани и взаимно ограничаващи се. Когато се използват, връзката между параметрите трябва да се координира въз основа на целта на микроскопията и действителната ситуация, но резолюцията трябва да бъде гарантирана като стандарт.
