Основні оптичні принципи мікроскопів
(1) Рефракція та показник заломлення
Світло поширюється прямолінійно між двома точками в однорідному ізотропному середовищі. При проходженні крізь прозорі об'єкти різної щільності заломлення відбувається через різну швидкість поширення світла в різних середовищах. Коли світлові промені, які не є перпендикулярними до поверхні прозорого об’єкта (наприклад, скла), випромінюються повітрям, напрямок світлових променів змінюється на його межі та утворює кут заломлення з нормаллю.
(2) Ефективність лінз
Лінзи є основними оптичними компонентами, які складають оптичну систему мікроскопів, а такі компоненти, як лінзи об’єктива, окуляри та збиральні лінзи, складаються з однієї або кількох лінз. Відповідно до різної форми їх можна розділити на дві категорії: опуклі лінзи (позитивні лінзи) і увігнуті лінзи (негативні лінзи).
Коли промінь світла, паралельний оптичній осі, перетинається в точці через опуклу лінзу, ця точка називається фокальною площиною, а площина, що проходить через перетин і перпендикулярна до оптичної осі, називається фокальною площиною. Є дві фокальні точки, фокальна точка в просторі об’єкта називається «фокальною точкою об’єкта», а фокальна площина в цій точці називається «фокальною площиною об’єкта»; Навпаки, фокальна точка в квадратному просторі називається «квадратною фокальною точкою», а фокальна площина в цій точці називається «квадратною фокальною площиною».
Пройшовши через увігнуту лінзу, світло утворює вертикальне віртуальне зображення, тоді як опукла лінза формує вертикальне реальне зображення. Реальні зображення можна відображати на екрані, а віртуальні – ні.
(3) П'ять законів зображення опуклих лінз
Коли об'єкт знаходиться за межами фокусної відстані лінзи, утворюється зменшене перевернуте реальне зображення в межах фокусної відстані зображення і поза фокусною точкою;
2. При розташуванні об’єкта на подвійній фокусній відстані з боку лінзи формується перевернуте реальне зображення такого ж розміру при подвоєній фокусній відстані на стороні зображення;
3. Коли об’єкт знаходиться в межах подвійної фокусної відстані лінзи, але поза фокусною точкою, збільшене перевернуте реальне зображення формується за межами подвійної фокусної відстані зображення;
Коли об’єкт знаходиться у фокусі лінзи, зображення не може бути сформовано;
Коли об’єкт знаходиться в межах фокусної точки об’єкта-лінзи, зображення також формується без зображення, а збільшене вертикальне віртуальне зображення формується з того самого боку від об’єкта-лінзи, що знаходиться далі від об’єкта.
