Ъгловият размер определя размера на изображението, образувано върху ретината. Както е показано на изображението по-горе, колкото по-малък е обектът, толкова по-малък е ъгловият размер и следователно толкова по-малко е изображението, образувано върху ретината. Малкият размер на изображението върху ретината е причината, поради която окото трудно вижда малки обекти ясно, дори когато се гледат от нормална близка точка или от разстояние 25 см.
Лупата има ограничена способност за увеличаване на ъгловия размер, следователно, ако размерът на обекта е много малък, така че е трудно да се види с лупа, тогава е необходим оптичен инструмент, който има по-добра способност за увеличаване на ъгловия размер. Въпросният оптичен инструмент е оптичен микроскоп . Оптичният микроскоп се състои от две изпъкнали лещи, като всяка изпъкнала леща се нарича обектив и окуляр. Обективът функционира, за да увеличи размера на изображението и да го приближи до окуляра, така че ъгловият размер да е по-голям. Обратно, окулярът функционира, за да увеличи ъгловия размер, така че размерът на изображението, образувано върху ретината на окото, да е по-голям.
1. Пълно увеличение на микроскопа, когато окото е в минимално акомодирано положение
1.1 Линейно увеличение на обектива, когато окото е в минимално акомодирано положение
Обективът е изпъкнала леща Следователно, формулата за линейно увеличение на обектива е същата като формулата за линейно увеличение на изпъкналата леща.
Реалното изображение, създадено от обектива, се възприема като обект от окуляра. Окото акомодира минимално, когато цилиарният мускул на окото е в най-отпуснато състояние и това се постига, ако крайното изображение, създадено от окуляра, е безкрайно отдалечено. За да бъде крайното изображение, създадено от окуляра, безкрайно отдалечено, реалното изображение, създадено от обектива, трябва да бъде във фокусната точка на окуляра. По този начин разстоянието на реалното изображение от обектива (sob') = разстояние между обектива и окуляра (l) – фокусно разстояние на окуляра (fok).
Описание: мob = линейно увеличение на обектива, l = разстояние между обектива и окуляра, fok = фокусно разстояние на окуляра, sob = разстояние на обекта от обектива
Знакът „отрицателен“ се пропуска, защото той показва само обърнато изображение.
1.2 Ъглово увеличение на окуляра, когато окото е в минимално акомодирано положение
Окулярната леща е изпъкнала леща, следователно формулата за ъгловото увеличение на окулярната леща е същата като формулата за ъгловото увеличение на изпъкналата леща на лупата, когато окото е в минимално акомодиране.
Формулата за ъгловото увеличение на изпъкнала лупа, когато окото е в минимално акомодиране:
М = Н / ф
Фокусното разстояние (f) се преобразува във фокусното разстояние на окуляра (fok).
Mok = Н / фok
Описание: M = ъглово увеличение, N = разстояние за близка точка на нормално око, fok = фокусно разстояние на окуляра.
1.3 Пълно ъглово увеличение, когато окото е в минимално акомодирано положение
Общото ъглово увеличение (M) е произведението на линейното увеличение на обектива (mob) с ъгловото увеличение на окулярната леща (Mok):
Разстоянието между двете лещи (l) – фокусното разстояние на окуляра ( fok ) = разстоянието на изображението от обектива (s ob '). Обектът е разположен много близо до фокусната точка на обектива, следователно разстоянието на обекта от обектива (s ob ) е почти същото като фокусното разстояние на обектива (f ob ).
Крайното изображение е виртуално, обърнато и много далечно, т.е. безкрайно 😉. Безкрайното разстояние на крайното изображение не означава, че размерът на крайното изображение е безкраен.
2. Пълно увеличение на микроскопа, когато окото е в максимална акомодация
2.1 Линейно увеличение на обектива, когато окото е в максимална акомодация
Окулярната леща е изпъкнала леща, следователно формулата за линейно увеличение за окулярната леща е същата като формулата за линейно увеличение за изпъкналата леща.
Реалното изображение, получено от обектива, се разглежда от окуляра като обект. Окото акомодира максимално, когато цилиарният мускул на окото е в най-напрегнато състояние и това се постига, ако крайното изображение, получено от окуляра, е на 25 см от окуляра, където 25 см е близката точка на нормалното око. Когато разстоянието на крайното изображение, получено от окуляра (sok ' ), е същото като близката точка на нормалното око (N), тогава разстоянието на реалното изображение от окуляра (sok ) :
Крайното изображение, получено от окуляра, е виртуално, така че му се дава отрицателен знак.
s ok е разстоянието на реалното изображение (обект) от окуляра. s ob ' е разстоянието на реалното изображение от обектива. s ob ' + s ok = разстоянието между двете лещи (l). Следователно s ob ' = l – s ok
Описание: мob = линейно увеличение на обектива, l = разстояние между обектива и окуляра, sok = разстояние на реалното изображение от лещата на окуляра, sob = разстояние на обекта от обектива
Знакът „отрицателен“ се пропуска, защото той показва само обърнато изображение.
2.2 Ъглово увеличение на окуляра, когато окото е в максимална акомодация
Окулярната леща е изпъкнала леща, следователно формулата за ъгловото увеличение на окулярната леща е същата като формулата за ъгловото увеличение на изпъкналата леща на лупа, когато окото е в максимална акомодация.
Формулата за ъгловото увеличение на изпъкнала лупа, когато окото е в максимална акомодация:
Описание: M = ъглово увеличение, N = близка точка на нормално око, f = фокусно разстояние на окуляра.
2.3 Пълно ъглово увеличение, когато окото е в максимална акомодация
Общото ъглово увеличение (M) е произведението на линейното увеличение на обектива (mob) с ъгловото увеличение на окулярната леща (Mok).
Разстоянието между обектива и окуляра (l) – разстоянието на реалното изображение от окуляра ( sok ) = разстоянието на реалното изображение от обектива ( s ob '). Обектът е разположен много близо до фокусната точка на обектива, следователно разстоянието на обекта от обектива (s ob ) е почти същото като фокусното разстояние на обектива (f ob ). По този начин, формулата по-горе може да се промени на:
