Optik mikroskopların görüntüleme prensipleri (geometrik görüntüleme)
Ancak bir cismin insan gözüne açılma açısı belli bir değerin altında olmadığında çıplak göz onun detaylarını ayırt edebilir. Bu miktara görsel çözünürlük ε denir. Optimum koşullar altında, yani nesnenin aydınlatması 50~70lx olduğunda ve kontrast büyük olduğunda 1' değerine ulaşabilir. Daha kolay gözlem için bu miktar genellikle 2'ye çıkarılır ve bu, ortalama göz merceği çözünürlüğü olarak alınır.
Nesnenin görüş açısının boyutu, nesnenin uzunluğuna ve nesnenin göze olan uzaklığına bağlıdır. y=Lε formülü vardır
L mesafesi çok küçük yapılamaz çünkü gözün ayar yeteneği belli bir sınıra sahiptir. Özellikle gözler ayar yeteneğinin sınır aralığına yakın çalıştığında görme aşırı yorulacaktır. Standart (yüz görünümü) için en uygun izleme mesafesi 250mm'dir (net görüş mesafesi). Bu, ε=2' görsel çözünürlüğüne sahip gözlerin, aletler olmadan, 0,15 mm boyutundaki nesnelerin ayrıntılarını açıkça ayırt edebileceği anlamına gelir.
Görüş açısı 1 ft'den az olan nesneleri gözlemlerken, bir büyütücü alet kullanılmalıdır. Büyüteç ve mikroskoplar, gözlemciye yakın yerleştirilen ve büyütülmesi gereken nesneleri gözlemlemek için kullanılır.
(1) Büyütecin görüntüleme prensibi
Kavisli bir yüzeye sahip, camdan veya diğer şeffaf malzemelerden yapılmış bir optik mercek, nesneleri büyüterek görüntüye dönüştürebilir. Optik yol diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. Nesne tarafındaki odak F'nin içinde yer alan AB nesnesi, y boyutuna sahiptir ve y' boyutunda A'B' sanal görüntüsüne büyütülür.
Büyütecin büyütülmesi
Γ=250/f'
Burada 250--net görüş mesafesi, birim mm'dir
f'--büyütecin odak uzaklığı, birim mm
Büyütme oranı, 250 mm mesafede büyüteçle gözlemlenen bir nesne görüntüsünün görüş açısının, büyüteç olmadan gözlemlenen bir nesnenin görüş açısına oranını ifade eder.
(2) Mikroskobun görüntüleme prensibi
Mikroskoplar ve büyüteçler aynı rolü oynar; yakındaki küçük nesneleri insan gözünün görebileceği büyütülmüş bir görüntüye büyütürler. Sadece bir mikroskop, bir büyüteçten daha yüksek büyütme oranına sahip olabilir.
Mikroskopla görüntülenen bir nesnenin şematik diyagramı. Kolaylık sağlamak amacıyla, şekilde L1 objektif merceği ve L2 göz merceği tek bir mercek olarak gösterilmektedir. AB nesnesi objektif merceğinin önünde bulunur ve objektif merceğe olan mesafesi objektif merceğin odak uzunluğundan daha büyük, ancak objektif merceğin odak uzunluğunun iki katından daha azdır. Bu nedenle, objektif mercekten geçtikten sonra kaçınılmaz olarak ters büyütülmüş bir gerçek görüntü A'B' oluşturacaktır. A'B', göz merceğinin nesne odağı F2'de veya F2'ye çok yakın bir yerde bulunur. Daha sonra göz merceği aracılığıyla gözle gözlemlenmek üzere sanal bir A''B'' görüntüsüne büyütülür. A''B'' sanal görüntüsünün konumu, F2 ile A'B' arasındaki mesafeye bağlıdır; bu, sonsuzda (A'B', F2 üzerinde yer aldığında) veya gözlemcinin görünür mesafesinde (A' olduğunda) olabilir. B' şekilde F2 odağının sağındadır). Göz mercekleri büyüteç gibi çalışır. Tek fark, gözün mercekten gördüğü nesnenin kendisi değil, nesnenin objektif mercek tarafından bir kez büyütülmüş görüntüsüdür.
