Artikel über die Gleichung von Mikroskop
Der Winkel bestimmt die Größe des auf der Netzhaut des Auges entstehenden Bildes eines Objekts. Wie die Abbildung zeigt, ist der Winkel umso kleiner, je kleiner das Objekt und somit auch das Bild auf der Netzhaut. Die geringe Größe des Bildes auf der Netzhaut ist der Grund dafür, dass das Auge kleine Objekte selbst aus nächster Nähe (25 cm) nur schwer scharf erkennen kann.
Die Fähigkeit einer Lupe oder eines Vergrößerungsglases, den Blickwinkel zu vergrößern, ist begrenzt, da es schwierig ist, ein sehr kleines Objekt damit zu erkennen. Lupe,
Dann wird ein optisches Instrument benötigt, das den Winkel besser vergrößern kann. Dieses optische Instrument ist ein optisches Mikroskop. Ein optisches Mikroskop besteht aus zwei Sammellinsen, dem Objektiv und dem Okular. Das Objektiv vergrößert das Bild und bringt es näher an das Okular, um den Winkel zu vergrößern. Das Okular hingegen vergrößert den Winkel, sodass das auf der Netzhaut entstehende Bild größer ist.
1. Die Gesamtvergrößerung des Mikroskops bei minimaler Akkommodation des Auges.
1.1 Die lineare Vergrößerung des Objektivs bei minimaler Akkommodation der Augen
Das Objektiv ist eine Sammellinse. Daher ist die Gleichung für die lineare Vergrößerung des Objektivs identisch mit der Gleichung für die lineare Vergrößerung der Sammellinse.
Die von einem Objektiv erzeugten reellen Bilder werden vom Okular als Objekte betrachtet. Die Akkommodation des Auges ist minimal, wenn die Ziliarmuskeln des Auges am stärksten entspannt sind. Dies ist der Fall, wenn das vom Okular erzeugte Endbild im Unendlichen liegt. Damit das Endbild des Okulars im Unendlichen liegt, muss das vom Objektiv erzeugte reelle Bild im Brennpunkt des Okulars liegen. Daher ist der Abstand des reellen Bildes vom Objektiv (inob) = der Abstand zwischen Objektivlinse und Okularlinse (l) – die Brennweite der Okularlinse (f)ok).
mob = die lineare Vergrößerung des Objektivs, l = Abstand zwischen Objektiv und Okular, fok = Brennweite der Okularlinse, doob = der Objektabstand von der Objektivlinse
Das Minuszeichen wird weggelassen, da es lediglich angibt, dass das Bild invertiert ist.
1.2 Die Winkelvergrößerung der Okularlinse bei minimaler Akkommodation des Auges
Eine Okularlinse ist eine Sammellinse, daher ist die Gleichung für die Winkelvergrößerung der Okularlinse dieselbe wie
Die Gleichung der Winkelvergrößerung der konvexen Lupe oder Vergrößerungsglases bei entspanntem Auge.
Die Gleichung für die Winkelvergrößerung der Lupe bei entspanntem Auge (minimale Akkommodation):
M = N / f
Die Brennweite (f) wird auf die Brennweite der Okularlinse (f) geändert.ok).
Mok = N / fok
M = Winkelvergrößerung, N = Nahpunkt des normalen Auges, fok = die Brennweite der Okularlinse.
1.3 Die gesamte Winkelvergrößerung bei minimaler Akkommodation des Auges.
Die gesamte Winkelvergrößerung (M) ist das Produkt der linearen Vergrößerung des Objektivs (m).ob) mit der Winkelvergrößerung der Okularlinse (M ).ok)
Der Abstand zwischen den beiden Linsen (l) – die Brennweite der Okularlinse (f)ok) = die Bildweite des Objektivs (inobDas Objekt wird sehr nahe am Brennpunkt des Objektivs platziert, sodass der Abstand des Objekts vom Objektiv (do)ob) entspricht nahezu der Brennweite des Objektivs.
Das endgültige Bild ist virtuell, invertiert und sehr weit entfernt (unendlich). Die unendliche Entfernung des endgültigen Bildes bedeutet jedoch nicht, dass dessen Größe unendlich ist.
2. Die Gesamtvergrößerung bei maximaler Akkommodation des Auges.
2.1 Die lineare Vergrößerung des Objektivs bei maximaler Akkommodation des Auges.
Die Okularlinse ist eine Sammellinse, daher ist die Gleichung der linearen Vergrößerung der Okularlinse die gleiche wie die Gleichung der linearen Vergrößerung der Sammellinse.
Die von einem Objektiv erzeugten reellen Bilder werden von der Okularlinse als Objekte wahrgenommen. Die Augen akkommodieren maximal, wenn die Ziliarmuskeln des Auges am stärksten angespannt sind.
Dies wird erreicht, wenn das von der Okularlinse erzeugte Endbild 25 cm von der Okularlinse entfernt ist, wobei 25 cm der Nahpunkt des normalen Auges ist. Wenn der Abstand des von der Okularlinse erzeugten Endbildes (inok) entspricht dem Nahpunkt des normalen Auges (N), dem Abstand des reellen Bildes von der Okularlinse (do).ok):
Das von der Okularlinse erzeugte Endbild ist virtuell und erhält daher ein negatives Vorzeichen.
dook ist der Abstand reeller Bilder (Objekte) von der Okularlinse.ob ist der Abstand des reellen Bildes von der Objektivlinse.ob + tunok = Abstand zwischen den beiden Linsen (l). Und so weiterob = l – dook
mob = die lineare Vergrößerung des Objektivs, l = Abstand zwischen Objektiv und Okular, dook = Abstand des reellen Bildes vom Okular, doob = Gegenstandsabstand vom Objektiv
Das Minuszeichen wird weggelassen, da es lediglich angibt, dass das Bild invertiert ist.
2.2 Die Winkelvergrößerung bei maximaler Akkommodation des Auges
Eine Okularlinse ist eine Sammellinse, daher ist die Gleichung für die Winkelvergrößerung der Okularlinse dieselbe wie die Gleichung
der Winkelvergrößerung der Lupe (Vergrößerungsglas), wenn das Auge auf den Nahpunkt fokussiert ist (Akkommodation maximal).
Die Gleichung der Winkelvergrößerung der Lupe (Vergrößerungsglas), wenn das Auge auf den Nahpunkt fokussiert ist (Akkommodation maximal):
M = Winkelvergrößerung, N = Nahpunkt des normalen Auges, f = Brennweite des Okulars Linse.
2.3 Die gesamte Winkelvergrößerung bei maximaler Akkommodation des Auges
Die gesamte Winkelvergrößerung ist das Produkt der linearen Vergrößerung des Objektivs (m).ob) mit der Winkelvergrößerung der Okularlinse (M ).ok).
Der Abstand zwischen Objektiv und Okular (l) – der Abstand des reellen Bildes vom Okular (do)ok) = der Abstand des reellen Bildes von der Objektivlinse (inobDas Objekt wird sehr nahe am Brennpunkt des Objektivs platziert, sodass der Abstand des Objekts vom Objektiv (do)ob) entspricht nahezu der Brennweite des Objektivs. Daher kann die obige Gleichung wie folgt umgeformt werden:
