Принцип формирования изображения с помощью оптического микроскопа (геометрического изображения)
Только при угле раскрытия объекта человеческому глазу не менее определенного значения невооруженным глазом можно различить различные его детали, что называется визуальным разрешением ε. В лучших условиях, т. е. при освещенности объекта 50—70 лк и относительно большой контрастности, она может достигать 1'. Для удобства наблюдения обычно увеличьте это значение до 2 футов и примите это как среднее разрешение окуляра.
Величина угла обзора объекта связана с длиной объекта и расстоянием от объекта до глаз. Есть формула
y=Lε
Расстояние L нельзя сделать очень маленьким, потому что способность глаза к регулировке имеет определенный предел, особенно когда глаза работают близко к предельному диапазону способности к регулировке, зрение будет сильно уставать. Для стандарта (видение лица) наилучшее расстояние видимости составляет 250 мм (фотопическое расстояние). Это означает, что в условиях отсутствия инструмента глаза со зрительным разрешением ε=2' могут четко различать детали объектов размером 0,15 мм.
При наблюдении объектов с углом обзора менее 1' необходимо пользоваться увеличительным прибором. Лупы и микроскопы используются для наблюдения за объектами, которые должны быть увеличены вблизи наблюдателя.
(1) Принцип изображения увеличительного стекла
Оптическая линза из гнутого стекла или других прозрачных материалов может увеличивать изображение объекта. Схема оптического пути показана на рис. 1. Объект AB, расположенный в фокусе F объекта, размер которого равен y, увеличивается в мнимое изображение A'B', размер которого равен y'.
увеличение увеличительного стекла
Γ=250/f'
В формуле 250--фотопическое расстояние единицей измерения является мм.
f'--фокусное расстояние увеличительного стекла, единица измерения – мм.
Под увеличением понимается отношение угла обзора изображения объекта, наблюдаемого с помощью увеличительного стекла, к углу обзора объекта, наблюдаемого без увеличительного стекла на расстоянии 250 мм.
(2) Принцип визуализации микроскопа
Микроскоп и увеличительное стекло выполняют ту же роль, то есть превращают крошечные близлежащие предметы в увеличенное изображение для наблюдения человеческим глазом. Просто микроскоп может иметь большее увеличение, чем увеличительное стекло.
Схематическая диаграмма объекта, изображаемого микроскопом. На рисунке для удобства объектив L1 и окуляр L2 представлены одной линзой. Объект АВ расположен перед линзой объектива, и расстояние от линзы объектива больше фокусного расстояния линзы объектива, но меньше чем удвоенное фокусное расстояние линзы объектива. Поэтому, пройдя через линзу объектива, он должен образовать перевернутое увеличенное реальное изображение А'В'. A'B' находится в фокусе объектива F2 окуляра или в позиции, очень близкой к F2. Затем оно увеличивается в мнимое изображение А''В'' через окуляр для наблюдения глазами. Положение виртуального изображения A''B'' зависит от расстояния между F2 и A'B' и может быть на бесконечности (когда A'B' находится на F2) или на фотопическом расстоянии наблюдателя (когда A'B' находится справа от фокуса F2 на рисунке). Окуляр действует как увеличительное стекло. Разница в том, что через окуляр глаза видят не сам предмет, а увеличенное изображение предмета, формируемое линзой объектива.
(3) Важные оптические технические параметры микроскопа
При микроскопическом контроле люди всегда надеются получить четкое и яркое идеальное изображение, что требует, чтобы оптические технические параметры микроскопа соответствовали определенным стандартам, и требует, чтобы при его использовании оно было согласовано в соответствии с целью микроскопического контроля и фактическая ситуация Связь между параметрами. Только таким образом мы можем в полной мере обеспечить надлежащую работу микроскопа и получить удовлетворительные результаты микроскопического исследования.
К оптико-техническим параметрам микроскопа относятся: числовая апертура, разрешение, увеличение, глубина резкости, ширина поля зрения, плохое покрытие, рабочее расстояние и др. Эти параметры не всегда максимально высоки, они взаимосвязаны и ограничивают каждый другой. При их использовании соотношение между параметрами должно согласовываться с целью микроскопического обследования и реальной ситуацией, но превалировать должна разрешающая способность. .
