Principi ottici di base dei microscopi
(1) Rifrazione e indice di rifrazione
La luce si propaga in linea retta tra due punti in un mezzo isotropo uniforme. Quando passa attraverso oggetti trasparenti con mezzi di densità diversa, si verifica la rifrazione. Ciò è dovuto alle diverse velocità di propagazione della luce nei diversi mezzi. Quando i raggi luminosi che non sono perpendicolari alla superficie di un oggetto trasparente incidono dall'aria in un oggetto trasparente (come il vetro), il raggio luminoso 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 costituisce il sistema ottico di un microscopio. Componenti come obiettivi, oculari e condensatori sono composti da lenti singole o multiple. In base alla loro diversa forma si possono dividere in due categorie: lenti convesse (lenti positive) e lenti concave (lenti negative).
Quando un fascio di raggi luminosi parallelo all'asse ottico passa attraverso una lente convessa e la interseca in un punto, questo punto è chiamato "fuoco", e il piano che passa per il punto di intersezione ed è perpendicolare all'asse ottico è chiamato "fuoco" "piano focale". Ci sono due punti focali. Il fuoco nello spazio dello spazio-oggetto è chiamato "fuoco dello spazio-oggetto", e il piano focale è chiamato "piano focale dello spazio-oggetto"; al contrario, il fuoco nello spazio dello spazio dell'immagine è chiamato "fuoco dello spazio dell'immagine". Il piano focale è chiamato "piano focale del quadrato dell'immagine".
Dopo che la luce passa attraverso una lente concava, forma un'immagine virtuale verticale, mentre una lente convessa forma un'immagine reale verticale. Le immagini reali possono apparire sullo schermo, ma le immagini virtuali no.
(3) Cinque regole di imaging delle lenti convesse
1. Quando l'oggetto si trova oltre il doppio della lunghezza focale sul lato dell'oggetto dell'obiettivo, si forma un'immagine reale invertita ridotta entro il doppio della lunghezza focale sul lato dell'immagine e fuori dal fuoco;
2. Quando l'oggetto si trova al doppio della lunghezza focale del lato dell'oggetto dell'obiettivo, si forma un'immagine reale invertita della stessa dimensione al doppio della lunghezza focale del lato dell'immagine;
3. Quando l'oggetto si trova entro due volte la lunghezza focale del lato oggetto dell'obiettivo ma fuori dalla messa a fuoco, si formerà un'immagine reale invertita ingrandita oltre due volte la lunghezza focale del lato dell'immagine;
4. Quando l'oggetto si trova nel fuoco dell'obiettivo, il lato dell'immagine non può formare un'immagine;
5. Quando l'oggetto si trova all'interno del fuoco del lato oggetto dell'obiettivo, non viene formata alcuna immagine sul lato immagine e un'immagine virtuale verticale ingrandita viene formata sullo stesso lato del lato oggetto dell'obiettivo in una posizione più lontana rispetto all'oggetto.
