Principio dell'imaging al microscopio ottico (imaging geometrico).
Solo quando l'angolo di apertura dell'oggetto rispetto all'occhio umano non è inferiore a un certo valore, l'occhio nudo può distinguere i suoi vari dettagli, che è chiamata risoluzione visiva ε. Nelle migliori condizioni, cioè quando l'illuminazione dell'oggetto è 50~70lx e il contrasto è relativamente grande, può raggiungere 1'. Per una facile osservazione, generalmente aumentare la quantità a 2', e prendere questa come la risoluzione media dell'oculare.
La dimensione dell'angolo di visione di un oggetto è correlata alla lunghezza dell'oggetto e alla distanza dall'oggetto agli occhi. C'è una formula
y=Lε
La distanza L non può essere ridotta molto, perché la capacità di regolazione degli occhi ha un certo limite, specialmente quando gli occhi lavorano vicino al campo limite della capacità di regolazione, la vista sarà estremamente stanca. Per lo standard (visione del volto), la migliore distanza visiva è specificata come 250mm (distanza fotopica). Ciò significa che in assenza di strumenti, gli occhi con risoluzione visiva ε=2' possono distinguere chiaramente i dettagli di oggetti con una dimensione di 0,15 mm.
Quando si osservano oggetti con un angolo di visione inferiore a 1', è necessario utilizzare uno strumento di ingrandimento. Lenti di ingrandimento e microscopi vengono utilizzati per osservare oggetti che dovrebbero essere ingranditi vicino all'osservatore.
(1) Il principio di imaging della lente d'ingrandimento
La lente ottica in vetro curvato o altri materiali trasparenti può ingrandire l'immagine dell'oggetto. Il diagramma del percorso ottico è mostrato nella Figura 1. L'oggetto AB situato all'interno del punto focale F dell'oggetto, la cui dimensione è y, viene ingrandito in un'immagine virtuale A'B' la cui dimensione è y'.
ingrandimento della lente di ingrandimento
Γ=250/f'
Nella formula, 250--distanza fotopica, l'unità è mm
f'--la lunghezza focale della lente d'ingrandimento, l'unità è mm
L'ingrandimento si riferisce al rapporto tra l'angolo di visione dell'immagine dell'oggetto osservato con una lente d'ingrandimento e l'angolo di visione dell'oggetto osservato senza lente d'ingrandimento entro una distanza di 250 mm.
(2) Il principio di imaging del microscopio
Un microscopio e una lente d'ingrandimento svolgono lo stesso ruolo, ovvero trasformare minuscoli oggetti vicini in un'immagine ingrandita per l'osservazione da parte dell'occhio umano. È solo che un microscopio può avere un ingrandimento maggiore di una lente d'ingrandimento.
Diagramma schematico di un oggetto ripreso da un microscopio. Nella figura, per comodità, la lente obiettivo L1 e l'oculare L2 sono rappresentati da un'unica lente. L'oggetto AB si trova davanti alla lente dell'obiettivo e la distanza dalla lente dell'obiettivo è maggiore della lunghezza focale della lente dell'obiettivo, ma inferiore al doppio della lunghezza focale della lente dell'obiettivo. Pertanto, dopo essere passato attraverso la lente dell'obiettivo, deve formare un'immagine reale ingrandita capovolta A'B'. A'B' si trova nel punto focale dell'obiettivo F2 dell'oculare, o in una posizione molto vicina a F2. Quindi viene ingrandita in un'immagine virtuale A''B'' attraverso l'oculare per l'osservazione da parte degli occhi. La posizione dell'immagine virtuale A''B'' dipende dalla distanza tra F2 e A'B' e può essere all'infinito (quando A'B' è su F2) o alla distanza fotopica dell'osservatore (quando A'B' è a destra del fuoco F2 nella figura). L'oculare agisce come una lente d'ingrandimento. La differenza è che ciò che gli occhi vedono attraverso l'oculare non è l'oggetto in sé, ma l'immagine ingrandita dell'oggetto formata dalla lente dell'obiettivo.
(3) Importanti parametri tecnici ottici del microscopio
Nell'ispezione microscopica, le persone sperano sempre di avere un'immagine ideale chiara e luminosa, che richiede che i parametri tecnici ottici del microscopio soddisfino determinati standard e che, quando lo si utilizza, sia coordinato in base allo scopo dell'ispezione microscopica e al situazione reale La relazione tra i parametri. Solo in questo modo possiamo dare pieno gioco al corretto funzionamento del microscopio e ottenere risultati di ispezione microscopica soddisfacenti.
I parametri tecnici ottici del microscopio includono: apertura numerica, risoluzione, ingrandimento, profondità di fuoco, ampiezza del campo visivo, scarsa copertura, distanza di lavoro, ecc. Questi parametri non sono sempre i più alti possibile, sono correlati e limitano ciascuno altro. Quando li si utilizza, la relazione tra i parametri dovrebbe essere coordinata in base allo scopo dell'ispezione al microscopio e alla situazione reale, ma dovrebbe prevalere la risoluzione. .
