Slikovni (geometrični) princip optične mikroskopije
Samo če kot predmeta glede na človeško oko ni manjši od določene vrednosti, lahko s prostim očesom loči njegove različne podrobnosti in to količino imenujemo vizualna ločljivost ε. V optimalnih pogojih, kjer je osvetlitev predmeta 50-70lx in njegov kontrast visok, lahko doseže 1 '. Zaradi lažjega opazovanja se ta znesek na splošno poveča na 2' in se upošteva kot povprečna ločljivost okularja.
Velikost perspektive predmeta je povezana z njegovo dolžino in razdaljo od predmeta do očesa. Obstaja formula
y=Lε
Razdalja L ne more biti zelo majhna, ker ima sposobnost prilagajanja očesa določeno mejo, zlasti pri delu blizu meje njegove sposobnosti lahko povzroči izjemno utrujenost vida. Za standard (pogled od spredaj) je optimalna vidna razdalja opredeljena kot 250 mm (razdalja čistega pogleda). To pomeni, da brez instrumentov lahko oči z vizualno ločljivostjo ε=2 jasno razločijo podrobnosti predmetov velikosti 0,15 mm.
Pri opazovanju predmetov z zornim kotom, manjšim od 1', je treba uporabiti povečevalne instrumente. Povečevalna stekla in mikroskopi se uporabljajo za opazovanje predmetov, ki jih je treba povečati, če jih približamo opazovalcu.
(1) Načelo slikanja povečevalnih stekel
Optične leče iz stekla ali drugih prozornih materialov z ukrivljenimi površinami lahko povečajo in slikajo predmete. Diagram optične poti je prikazan na sliki 1. Objekt AB, ki se nahaja znotraj goriščne točke F predmeta, ima velikost y in je povečan v virtualno sliko A'B 'velikosti y.
Povečava povečevalnega stekla
Γ=250/f'
V formuli 250- vidna razdalja v milimetrih
F '- goriščna razdalja lupe, v mm
Povečava se nanaša na razmerje med kotom gledanja slike predmeta, opazovanega s povečevalnim steklom na razdalji 250 mm, in kotom gledanja predmeta, ki ga ne opazujemo s povečevalnim steklom.
(2) Princip slikanja mikroskopa
Mikroskopi in povečevalna stekla imajo enako vlogo, in sicer povečati majhne predmete v neposredni bližini za človeško opazovanje. Samo mikroskop ima lahko večjo povečavo kot povečevalno steklo.
Shematski diagram predmeta, ki ga posname mikroskop. Zaradi lažjega izračuna sta leča objektiva L1 in leča okularja L2 na sliki predstavljeni kot enojni leči. Predmet AB se nahaja pred lečo objektiva, oddaljenost od leče objektiva pa je večja od goriščne razdalje leče objektiva, vendar manjša od dvakratne goriščne razdalje leče objektiva. Tako bo po prehodu skozi lečo objektiva neizogibno oblikovala obrnjeno povečano realno sliko A'B '. A'B 'se nahaja v gorišču F2 okularja ali zelo blizu F2. Po povečavi z okularjem postane navidezna slika A''B'' za opazovanje z očmi. Položaj navidezne slike A'B 'je odvisen od razdalje med F2 in A'B', ki je lahko na neskončni razdalji (ko je A'B 'na F2) ali na opazovalčevi svetli razdalji (ko je A'B ' je desno od goriščne točke F2 na sliki). Funkcija okularja je enaka funkciji povečevalnega stekla. Edina razlika je v tem, da tisto, kar oči vidijo skozi okular, ni predmet sam, ampak povečana slika predmeta, ki jo tvori leča objektiva.
(3) Pomembnejši optično tehnični parametri mikroskopov
Med mikroskopiranjem ljudje vedno upajo, da bodo imeli jasno in svetlo idealno sliko, kar zahteva, da optični tehnični parametri mikroskopa ustrezajo določenim standardom, zahteva pa se, da mora biti razmerje med parametri usklajeno glede na namen in dejansko stanje mikroskopiranje med uporabo. Le tako je mogoče v celoti izkoristiti zmogljivost mikroskopa in doseči zadovoljive rezultate mikroskopiranja.
Optični tehnični parametri mikroskopa vključujejo numerično odprtino, ločljivost, povečavo, globino fokusa, širino vidnega polja, razliko v pokritosti, delovno razdaljo itd. Ti parametri niso vedno boljši, saj so med seboj povezani in se medsebojno omejujejo. Pri njihovi uporabi mora biti razmerje med parametri usklajeno glede na namen mikroskopiranja in dejansko stanje, vendar mora biti ločljivost zagotovljena kot standard.
