Osnovni optični principi mikroskopov
(1) Refrakcija in lomni količnik
Svetloba se širi premočrtno med dvema točkama v enotnem izotropnem mediju. Ko prehaja skozi prozorne predmete z mediji z različnimi gostotami, pride do loma. To je posledica različnih hitrosti širjenja svetlobe v različnih medijih. Ko svetlobni žarki, ki niso pravokotni na površino prozornega predmeta, vpadajo iz zraka v prozoren predmet (kot je steklo), svetlobni žarek spremeni smer na svoji meji in tvori lomni kot z normalo.
(2) Zmogljivost objektiva
Leča je najosnovnejši optični element, ki sestavlja optični sistem mikroskopa. Sestavni deli, kot so leče objektiva, okularji in kondenzorji, so sestavljeni iz ene ali več leč. Glede na različne oblike jih lahko razdelimo v dve kategoriji: konveksne leče (pozitivne leče) in konkavne leče (negativne leče).
Ko gre žarek svetlobnih žarkov, ki je vzporeden z optično osjo, skozi konveksno lečo in seka v točki, se ta točka imenuje "gorišče", ravnina, ki poteka skozi presečišče in je pravokotna na optično os, pa se imenuje "goriščna ravnina". Obstajata dve žariščni točki. Žarišče v prostoru objekt-prostor se imenuje "fokus objekt-prostor", tamkajšnja goriščna ravnina pa "gorišče objekt-prostor"; nasprotno pa se fokus v prostoru slike-prostora imenuje "fokus prostora slike". Goriščna ravnina pri se imenuje "goriščna ravnina kvadrata slike".
Ko svetloba preide skozi konkavno lečo, tvori pokončno navidezno sliko, medtem ko konveksna leča tvori pokončno realno sliko. Na zaslonu se lahko prikažejo prave slike, virtualne pa ne.
(3) Pet pravil slikanja konveksnih leč
1. Ko je objekt na strani leče, ki je predmet dvojne goriščne razdalje, se oblikuje pomanjšana obrnjena realna slika znotraj dvakratne goriščne razdalje na strani slike in zunaj fokusa;
2. Ko se predmet nahaja na dvakratni goriščni razdalji strani leče, ki je predmet, se obrnjena realna slika enake velikosti oblikuje na dvakratni goriščni razdalji strani slike;
3. Ko se predmet nahaja znotraj dvakratne goriščne razdalje strani leče, vendar zunaj žarišča, bo povečana obrnjena realna slika oblikovana nad dvakratno goriščno razdaljo strani slike;
4. Ko se predmet nahaja v žarišču leče na strani predmeta, slikovna stran ne more oblikovati slike;
5. Ko se predmet nahaja znotraj žarišča strani leče, na kateri je predmet, se na strani slike ne oblikuje nobena slika, povečana pokončna navidezna slika pa se oblikuje na isti strani strani leče, ki je predmet, na položaju dlje od kot predmet.
