Принцип візуалізації (геометричного зображення), що використовується в оптичній мікроскопії
Лише тоді, коли кут нахилу об’єкта до людського ока становить не менше певної величини, неозброєне око може розрізнити його різні деталі, і ця величина називається зоровою роздільною здатністю ε. За оптимальних умов, коли освітленість об’єкта дорівнює 50-70lx і його контрастність висока, вона може досягати 1'. Для зручності спостереження цю величину зазвичай збільшують до 2' і приймають за середню роздільну здатність окуляра.
Розмір перспективи об’єкта пов’язаний з його довжиною та відстанню від об’єкта до ока. Є формула
y=Lε
Відстань L не може бути дуже малою, тому що здатність ока до пристосування має певну межу, особливо коли робота близько до межі його можливостей, це може спричинити надзвичайну втому зору. Для стандарту (вид спереду) оптимальна відстань для огляду визначається як 250 мм (відстань для чіткого огляду). Це означає, що без інструментів очі з візуальною роздільною здатністю ε=2 можуть чітко розрізняти деталі об’єктів розміром 0,15 мм.
При спостереженні об'єктів з кутом огляду менше 1' необхідно використовувати збільшувальні прилади. За допомогою збільшувальних стекол і мікроскопів спостерігають за об’єктами, які необхідно збільшити, якщо їх розмістити поблизу спостерігача.
(1) Принцип зображення збільшувальних стекол
Оптичні лінзи зі скла або інших прозорих матеріалів із вигнутою поверхнею можуть збільшувати та відображати об’єкти. Діаграма оптичного шляху показана на малюнку 1. Об’єкт AB, розташований у фокальній точці F об’єкта, має розмір y і збільшений до віртуального зображення A'B 'розміру y.
Збільшення лупи
Γ=250/f'
У формулі 250- видима відстань у міліметрах
F '- фокусна відстань лупи, мм
Збільшення означає відношення кута огляду зображення об’єкта, що спостерігається за допомогою збільшувального скла на відстані 250 мм, до кута огляду об’єкта, який не спостерігається за допомогою збільшувального скла.
(2) Принцип формування зображення мікроскопа
Мікроскопи та збільшувальні окуляри відіграють ту ж роль, що полягає у збільшенні невеликих об’єктів, розташованих поблизу, для спостереження людини. Просто мікроскоп може мати більше збільшення, ніж лупа.
Принципова схема об’єкта, зображеного за допомогою мікроскопа. Для зручності розрахунків і лінза об'єктива L1, і лінза окуляра L2 представлені на малюнку одинарними лінзами. Об'єкт АВ розташований перед лінзою об'єктива, а відстань від лінзи об'єктива більша за фокусну відстань лінзи об'єктива, але менше подвоєної фокусної відстані лінзи об'єктива. Отже, пройшовши через лінзу об'єктива, вона неминуче утворить перевернуте збільшене реальне зображення A'B '. A'B 'розташований у фокальній точці F2 окуляра або дуже близько до F2. Після збільшення за допомогою окуляра воно стає віртуальним зображенням A''B'' для спостереження очима. Положення віртуального зображення A'B 'залежить від відстані між F2 і A'B', яка може бути на нескінченній відстані (коли A'B 'знаходиться на F2) або на яскравій відстані спостерігача (коли A'B ' знаходиться праворуч від фокальної точки F2 на малюнку). Функції окуляра такі ж, як і лупи. Єдина відмінність полягає в тому, що очі бачать через окуляр не сам предмет, а збільшене зображення предмета, сформоване лінзою об’єктива.
