სტატია მიკროსკოპების განტოლების შესახებ
კუთხე განსაზღვრავს თვალის ბადურაზე წარმოქმნილი ობიექტის გამოსახულების ზომას. როგორც გვერდით მოცემულ ფიგურაზეა ნაჩვენები, რაც უფრო პატარაა ობიექტის ზომა, მით უფრო დაბალია კუთხე და შესაბამისად, ბადურაზე წარმოქმნილი გამოსახულების ზომაც. ბადურაზე გამოსახულების მცირე ზომა არის მიზეზი, რის გამოც თვალს უჭირს პატარა ობიექტების მკაფიოდ დანახვა, მიუხედავად იმისა, რომ ობიექტებს ახლო წერტილიდან, 25 სმ მანძილიდან ვუყურებთ.
ლუპს ან გამადიდებელ შუშას კუთხის გაზრდის შეზღუდული შესაძლებლობა აქვს, რადგან თუ ობიექტის ზომა ასეთი პატარაა, ლუპის გამოყენებით მისი დანახვა ძნელია.
შემდეგ საჭიროა ოპტიკური ინსტრუმენტი, რომელსაც კუთხის გაზრდის უკეთესი უნარი აქვს. ოპტიკური ინსტრუმენტი არის ოპტიკური მიკროსკოპი. ოპტიკური მიკროსკოპი შედგება ორი ამოზნექილი ლინზისგან, სადაც თითოეულ ამოზნექილ ლინზას ობიექტივის ლინზა და თვალის ლინზა ეწოდება. ობიექტივის ფუნქციაა გამოსახულების ზომის გაზრდა და გამოსახულების თვალის ლინზასთან მიახლოება, რათა კუთხე უფრო მნიშვნელოვანი გახდეს. ამის ნაცვლად, თვალის ლინზა ფუნქციას ასრულებს კუთხის გაზრდის მიზნით, რათა ბადურაზე წარმოქმნილი გამოსახულების ზომა უფრო დიდი იყოს.
1. მიკროსკოპის სრული გადიდება თვალის მინიმალური აკომოდაციის დროს
1.1 ობიექტივის ლინზის ხაზოვანი გადიდება, როდესაც თვალების აკომოდაცია მინიმალურია
ობიექტივი ამოზნექილი ლინზაა. შესაბამისად, ობიექტივის წრფივი გადიდების განტოლება იგივეა, რაც ამოზნექილი ლინზის წრფივი გადიდების განტოლება.
ობიექტივის მიერ წარმოქმნილი რეალური გამოსახულებები თვალის ლინზისთვის ობიექტებად ითვლება. თვალები მინიმუმამდეა დაყვანილი, როდესაც თვალის წამწამოვანი კუნთები ყველაზე მოდუნებულ მდგომარეობაშია და ეს მიიღწევა, თუ თვალის ლინზის მიერ წარმოქმნილი საბოლოო გამოსახულება უსასრულოა. იმისათვის, რომ თვალის ლინზის მიერ წარმოქმნილი საბოლოო გამოსახულება უსასრულო იყოს, ობიექტივის მიერ წარმოქმნილი რეალური გამოსახულება უნდა იყოს თვალის ლინზის ფოკუსურ წერტილში. ამრიგად, რეალური გამოსახულების მანძილი ობიექტივის ლინზიდან (inob) = ობიექტივსა და თვალის ლინზას შორის მანძილი (l) – თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი (fok).
m ob = ობიექტივის ლინზის ხაზოვანი გადიდება, l = ობიექტივსა და თვალის ლინზას შორის მანძილი, f ok = თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი, do ob = ობიექტისა და ობიექტივის მანძილი.
უარყოფითი ნიშანი გამოტოვებულია, რადგან უარყოფითი ნიშანი მხოლოდ იმაზე მიუთითებს, რომ გამოსახულება ინვერსიულია.
1.2 თვალის ლინზის კუთხური გადიდება, როდესაც თვალის აკომოდაცია მინიმალურია
თვალის ლინზა ამოზნექილი ლინზაა, ამიტომ თვალის ლინზის კუთხური გადიდების განტოლება იგივეა, რაც
ამოზნექილი ლინზის ლუპის ან გამადიდებელი შუშის კუთხური გადიდების განტოლება თვალის მოდუნებისას.
თვალის მოდუნებული მდგომარეობისას (აკომოდაცია მინიმალურია) ლუპის კუთხური გადიდების განტოლება:
M = N / f
ფოკუსური მანძილი (f) იცვლება თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილით (f ok ).
მ ოკ = ნ / ფ ოკ
M = კუთხური გადიდება, N = ნორმალური თვალის უახლოესი წერტილი, f ok = თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი.
1.3 სრული კუთხური გადიდება, როდესაც თვალის აკომოდაცია მინიმალურია
სრული კუთხური გადიდება (M) არის ობიექტივის ლინზის ხაზოვანი გადიდების (m) ნამრავლი.ob) თვალის ლინზის კუთხური გადიდებით (Mok)
ორ ლინზას შორის მანძილი (l) – თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f ok ) = ობიექტივის ლინზის გამოსახულების მანძილი (di ob ). ობიექტი მოთავსებულია ობიექტივის ლინზის ფოკუსურ წერტილთან ძალიან ახლოს ისე, რომ ობიექტივიდან (do ob ) დაშორება თითქმის ტოლია ობიექტივის ლინზის ფოკუსური მანძილისა.
საბოლოო გამოსახულება ვირტუალურია, ინვერსიული და ძალიან შორსაა (უსასრულო). საბოლოო გამოსახულების უსასრულო მანძილი არ ნიშნავს, რომ საბოლოო გამოსახულების ზომა უსასრულოა.
2. სრული გადიდება, როდესაც თვალის აკომოდაცია მაქსიმალურია
2.1 ობიექტივის ლინზის ხაზოვანი გადიდება თვალის მაქსიმალური აკომოდაციის დროს
თვალის ლინზა ამოზნექილი ლინზაა, ამიტომ თვალის ლინზის წრფივი გადიდების განტოლება იგივეა, რაც ამოზნექილი ლინზის წრფივი გადიდების განტოლება.
ობიექტივის მიერ წარმოქმნილი რეალური გამოსახულებები თვალის ლინზის მიერ ობიექტებად ითვლება. თვალები მაქსიმალურად მაშინ იტევს, როდესაც თვალის წამწამოვანი კუნთები ყველაზე დაძაბულ მდგომარეობაშია.
და ეს მიიღწევა, თუ თვალის ლინზის მიერ წარმოქმნილი საბოლოო გამოსახულება თვალის ლინზიდან 25 სმ-ის დაშორებითაა, სადაც 25 სმ ნორმალური თვალის უახლოესი წერტილია. როდესაც თვალის ლინზის მიერ წარმოქმნილი საბოლოო გამოსახულების მანძილი (di ok ) ნორმალური თვალის უახლოესი წერტილის (N ) ტოლია, რეალური გამოსახულების მანძილი თვალის ლინზიდან (do ok ):
თვალის ლინზის მიერ წარმოქმნილი საბოლოო გამოსახულება ვირტუალურია, ამიტომ მას უარყოფითი ნიშანი ენიჭება.
do ok არის რეალური გამოსახულების (საგნების) მანძილი თვალის ლინზიდან. ob-ში არის რეალური გამოსახულების მანძილი ობიექტივის ლინზიდან. di ob + do ok = მანძილი ორ ლინზას შორის (l). ამგვარად, ob = l – do ok-ში
mob = ობიექტივის ლინზის ხაზოვანი გადიდება, l = ობიექტივსა და თვალის ლინზას შორის მანძილი, dook = რეალური გამოსახულების მანძილი თვალის ლინზიდან, doob = ობიექტის მანძილი ობიექტივის ლინზიდან.
უარყოფითი ნიშანი გამოტოვებულია, რადგან უარყოფითი ნიშანი მხოლოდ იმაზე მიუთითებს, რომ გამოსახულება ინვერსიულია.
2.2 კუთხური გადიდება თვალის მაქსიმალური აკომოდაციის დროს
თვალის ლინზა ამოზნექილი ლინზაა, ამიტომ თვალის ლინზის კუთხური გადიდების განტოლება იგივეა, რაც განტოლება
ლუპის (გამადიდებელი შუშის) კუთხური გადიდების მაჩვენებელი, როდესაც თვალი ფოკუსირებულია ახლო წერტილში (აკომოდაცია მაქსიმალურია).
გამადიდებელი შუშის (ლუპის) კუთხური გადიდების განტოლება, როდესაც თვალი ფოკუსირებულია ახლო წერტილში (აკომოდაცია მაქსიმალურია):
M = კუთხური გადიდება, N = ნორმალური თვალის უახლოესი წერტილი, f = თვალის ლინზის ფოკუსური მანძილი.
2.3 თვალის მაქსიმალური აკომოდაციის დროს სრული კუთხური გადიდება
სრული კუთხური გადიდება არის ობიექტივის ლინზის წრფივი გადიდების (m ob ) და თვალის ლინზის კუთხური გადიდების (M ok ) ნამრავლი.
ობიექტივის ლინზასა და თვალის ლინზას შორის მანძილი (l) – რეალური გამოსახულების მანძილი თვალის ლინზიდან (do ok ) = რეალური გამოსახულების მანძილი ობიექტივის ლინზიდან (di ob ). ობიექტი მოთავსებულია ობიექტივის ლინზის ფოკუსურ წერტილთან ძალიან ახლოს ისე, რომ ობიექტივის ლინზიდან მანძილი (do ob ) თითქმის ტოლია ობიექტივის ლინზის ფოკუსური მანძილისა. ამრიგად, ზემოთ მოცემული განტოლება შეიძლება შეიცვალოს შემდეგნაირად:
