Princípy zobrazovania (geometrického zobrazovania) optických mikroskopov
Len keď uhol otvorenia objektu pre ľudské oko nie je menší ako určitá hodnota, voľným okom je možné rozlíšiť jeho detaily. Táto veličina sa nazýva vizuálne rozlíšenie ε. Za optimálnych podmienok, teda keď je osvetlenie objektu 50~70lx a kontrast je veľký, môže dosiahnuť 1'. Pre jednoduchšie pozorovanie sa táto hodnota vo všeobecnosti zväčší na 2', čo sa považuje za priemerné rozlíšenie okuláru.
Veľkosť zorného uhla objektu súvisí s dĺžkou objektu a vzdialenosťou od objektu k oku. Existuje vzorec y=Lε
Vzdialenosť L nemôže byť veľmi malá, pretože schopnosť nastavenia očí má určitý limit. Najmä keď oči pracujú blízko hraničného rozsahu schopnosti nastavenia, bude zrak extrémne unavený. Pri štandardnom zobrazení (pohľad na tvár) je optimálna pozorovacia vzdialenosť 250 mm (jasná vzdialenosť). To znamená, že bez prístrojov dokážu oči s vizuálnym rozlíšením ε=2' jasne rozlíšiť detaily objektov s veľkosťou 0,15 mm.
Pri pozorovaní predmetov s uhlom pohľadu menším ako 1' je potrebné použiť zväčšovacie zariadenie. Lupy a mikroskopy sa používajú na pozorovanie predmetov, ktoré sú umiestnené blízko pozorovateľa a mali by sa zväčšovať.
(1) Princíp zobrazovania lupy
Optická šošovka vyrobená zo skla alebo iných priehľadných materiálov so zakriveným povrchom dokáže zväčšiť predmety do obrázkov. Schéma optickej dráhy je znázornená na obrázku 1. Objekt AB umiestnený v ohnisku F na strane objektu má veľkosť y a je zväčšený do virtuálneho obrazu A'B' s veľkosťou y'.
Zväčšenie lupy
Γ=250/f'
Kde 250--jasná viditeľná vzdialenosť je jednotkou mm
f'--ohnisková vzdialenosť lupy, jednotka je mm
Pomer zväčšenia sa týka pomeru uhla pohľadu na objektový obraz pozorovaný s lupou vo vzdialenosti 250 mm k uhlu pohľadu na objekt pozorovaný bez lupy.
(2) Zobrazovací princíp mikroskopu
Mikroskopy a lupy zohrávajú rovnakú úlohu, a to zväčšovanie blízkych malých predmetov do zväčšeného obrazu, ktorý môžu ľudské oči pozorovať. Ide len o to, že mikroskop môže mať väčšie zväčšenie ako lupa.
Schematický diagram objektu zobrazovaného mikroskopom. Pre pohodlie sú na obrázku šošovka objektívu L1 a okulár L2 ako jedna šošovka. Objekt AB sa nachádza pred šošovkou objektívu a jeho vzdialenosť od šošovky objektívu je väčšia ako ohnisková vzdialenosť šošovky objektívu, ale menšia ako dvojnásobok ohniskovej vzdialenosti šošovky objektívu. Preto po prechode šošovkou objektívu nevyhnutne vytvorí prevrátený zväčšený skutočný obraz A'B'. A'B' sa nachádza v objektovom ohnisku F2 okulára alebo veľmi blízko k F2. Potom sa cez okulár zväčší na virtuálny obraz A''B'' na pozorovanie očami. Poloha virtuálneho obrazu A''B'' závisí od vzdialenosti medzi F2 a A'B', ktorá môže byť v nekonečne (keď sa A'B' nachádza na F2) alebo v zdanlivej vzdialenosti pozorovateľa ( Keď A' B' je na obrázku vpravo od zaostrenia F2). Okuláre fungujú ako lupa. Jediný rozdiel je v tom, že to, čo oko vidí cez okulár, nie je samotný objekt, ale obraz objektu, ktorý bol raz zväčšený šošovkou objektívu.
