Conoscenza di base del microscopio ottico
1. Il principio ottico di base del microscopio
(1) Rifrazione e indice di rifrazione
In un mezzo isotropo omogeneo, la luce si propaga in linea retta tra due punti. Quando passa attraverso oggetti trasparenti con densità diverse, si verifica la rifrazione, causata dalle diverse velocità di propagazione della luce nei diversi mezzi. Quando la luce che non è perpendicolare alla superficie dell'oggetto trasparente entra nell'oggetto trasparente (come il vetro) dall'aria, la luce cambia direzione alla sua interfaccia e forma un angolo di rifrazione con la normale.
(2) Prestazioni dell'obiettivo
La lente è l'elemento ottico più basilare che compone il sistema ottico del microscopio. La lente dell'obiettivo, l'oculare e la lente del condensatore sono composti da lenti singole o multiple. In base alla loro forma si possono suddividere in due categorie: lenti convesse (lenti positive) e lenti concave (lenti negative).
Quando un raggio di luce parallelo all'asse ottico passa attraverso una lente convessa e si interseca in un punto, questo punto è chiamato "fuoco", e il piano passante per l'intersezione e perpendicolare all'asse ottico è chiamato "piano focale". Ci sono due punti focali, il fuoco nello spazio dell'oggetto è chiamato "fuoco dell'oggetto" e il piano focale è chiamato "piano del fuoco dell'oggetto"; al contrario, il fuoco nello spazio dell'immagine è chiamato "fuoco dell'immagine". Il piano focale è chiamato "piano focale quadrato dell'immagine".
Dopo che la luce passa attraverso la lente concava, forma un'immagine virtuale eretta, mentre la lente convessa forma un'immagine reale eretta. Le immagini reali possono apparire sullo schermo, ma le immagini virtuali no.
(3) Cinque leggi di imaging delle lenti convesse
1. Quando l'oggetto si trova oltre la doppia lunghezza focale del lato dell'oggetto della lente, si formerà un'immagine reale invertita ridotta all'interno della doppia lunghezza focale del lato dell'immagine e all'esterno del punto focale;
2. Quando l'oggetto si trova sulla doppia lunghezza focale del lato dell'oggetto dell'obiettivo, si formerà un'immagine reale invertita della stessa dimensione sulla doppia lunghezza focale del lato dell'immagine;
3. Quando l'oggetto si trova entro il doppio della lunghezza focale del lato dell'oggetto dell'obiettivo e fuori fuoco, si formerà un'immagine reale invertita ingrandita al di fuori della doppia lunghezza focale del lato dell'immagine;
4. Quando l'oggetto si trova sul punto focale dell'oggetto obiettivo, l'immagine non può essere ripresa;
5. Quando l'oggetto si trova all'interno del punto focale del lato dell'oggetto della lente, non si formerà alcuna immagine sul lato dell'immagine e si formerà un'immagine virtuale verticale ingrandita sullo stesso lato del lato dell'oggetto della lente in quanto è più lontano dal oggetto.
