Artikel over de vergelijking van microscopen
De hoek bepaalt de grootte van het beeld van een object dat op het netvlies van het oog wordt gevormd. Zoals in de afbeelding hiernaast te zien is, geldt: hoe kleiner het object, hoe kleiner de hoek en dus hoe kleiner het beeld op het netvlies. De kleine beeldgrootte op het netvlies is de reden waarom het oog kleine objecten moeilijk scherp kan zien, zelfs als ze van dichtbij worden bekeken, bijvoorbeeld op een afstand van 25 cm.
Een loep of vergrootglas heeft een beperkte mogelijkheid om de kijkhoek te vergroten, omdat het lastig is om kleine objecten met een loep te bekijken.
Vervolgens is een optisch instrument nodig dat de beeldhoek beter kan vergroten. Dit optische instrument is een optische microscoop. Een optische microscoop bestaat uit twee bolle lenzen, die respectievelijk de objectieflens en de oculaire lens worden genoemd. De objectieflens vergroot het beeld en brengt het dichter bij de oculaire lens, waardoor de beeldhoek groter wordt. De oculaire lens vergroot de beeldhoek, waardoor het beeld dat op het netvlies wordt geprojecteerd, groter wordt.
1. De totale vergroting van de microscoop wanneer de accommodatie van het oog minimaal is.
1.1 De lineaire vergrotingen van de objectieflens wanneer de accommodatie van de ogen minimaal is.
De objectieflens is een bolle lens. Daarom is de formule voor de lineaire vergroting van de objectieflens gelijk aan de formule voor de lineaire vergroting van de bolle lens.
De reële beelden die door een objectieflens worden geproduceerd, worden door de oculaire lens als objecten beschouwd. De ogen accommoderen zich minimaal wanneer de ciliaire spieren van het oog zich in de meest ontspannen toestand bevinden, en dit wordt bereikt als het uiteindelijke beeld dat door de oculaire lens wordt geproduceerd zich op oneindige afstand bevindt. Om het uiteindelijke beeld dat door de oculaire lens wordt geproduceerd op oneindige afstand te laten zijn, moet het reële beeld dat door de objectieflens wordt geproduceerd zich in het brandpunt van de oculaire lens bevinden. De afstand van het reële beeld tot de objectieflens (inob) = de afstand tussen de objectieflens en de oculaire lens (l) – de brandpuntsafstand van de oculaire lens (f)ok).
m ob = de lineaire vergroting van de objectieflens, l = afstand tussen de objectief- en oculairlens, f ok = brandpuntsafstand van de oculairlens, do ob = de objectafstand tot de objectieflens
Het minteken wordt weggelaten omdat het minteken alleen aangeeft dat het beeld is omgekeerd.
1.2 De hoekvergroting van de oculaire lens wanneer de accommodatie van het oog minimaal is
Een oculaire lens is een bolle lens, dus de formule voor de hoekvergroting van de oculaire lens is hetzelfde als
De vergelijking van de hoekvergroting van de bolle lens van een loep of vergrootglas wanneer het oog ontspannen is.
De vergelijking voor de hoekvergroting van de loep wanneer het oog ontspannen is (minimale accommodatie):
M = N / f
De brandpuntsafstand (f) wordt gewijzigd naar de brandpuntsafstand van de oculaire lens (f ok ).
M ok = N / f ok
M = de hoekvergroting, N = het nabijheidspunt van het normale oog, f ok = de brandpuntsafstand van de ooglens.
1.3 De totale hoekvergroting wanneer de accommodatie van het oog minimaal is
De totale hoekvergroting (M) is het product van de lineaire vergroting van de objectieflens (m).ob) met de hoekvergroting van de oculaire lens (Mok)
De afstand tussen de twee lenzen (l) – de brandpuntsafstand van de oculaire lens (f ok ) = de beeldafstand van de objectieflens (di ob ). Het object wordt zeer dicht bij het brandpunt van de objectieflens geplaatst, zodat de objectafstand tot de objectieflens (do ob ) vrijwel gelijk is aan de brandpuntsafstand van de objectieflens.
Het uiteindelijke beeld is virtueel, omgekeerd en zeer ver weg (op oneindige afstand). De oneindige afstand van het uiteindelijke beeld betekent niet dat de grootte van het uiteindelijke beeld oneindig is.
2. De totale vergroting wanneer de accommodatie van het oog maximaal is.
2.1 De lineaire vergroting van de objectieflens wanneer de accommodatie van het oog maximaal is.
De oculaire lens is een bolle lens, dus de formule voor de lineaire vergroting van de oculaire lens is gelijk aan de formule voor de lineaire vergroting van een bolle lens.
Echte beelden die door een objectieflens worden geproduceerd, worden door de oculaire lens als objecten beschouwd. Ogen accommoderen maximaal wanneer de ciliaire spieren van het oog het meest gespannen zijn.
Dit wordt bereikt als het uiteindelijke beeld dat door de oculaire lens wordt geproduceerd zich op 25 cm afstand van de oculaire lens bevindt, waarbij 25 cm het nabijheidspunt van het normale oog is. Wanneer de afstand van het uiteindelijke beeld dat door de oculaire lens wordt geproduceerd (di ok ) gelijk is aan het nabijheidspunt van het normale oog (N), is de afstand van het werkelijke beeld tot de oculaire lens (do ok ):
Het uiteindelijke beeld dat door de ooglens wordt geproduceerd, is virtueel, daarom krijgt het een negatief teken.
do ok is de afstand van het reële beeld (object) tot de oculaire lens. In ob is de afstand van het reële beeld tot de objectieflens. di ob + do ok = afstand tussen de twee lenzen (l). Dus in ob = l – do ok
mob = de lineaire vergroting van de objectieflens, l = afstand tussen de objectieflens en de oculairlens, dook = afstand van het werkelijke beeld tot de oculairlens, doob = de objectafstand tot de objectieflens
Het minteken wordt weggelaten omdat het minteken alleen aangeeft dat het beeld is omgekeerd.
2.2 De hoekvergroting wanneer de accommodatie van het oog maximaal is
Een oculaire lens is een bolle lens, dus de vergelijking voor de hoekvergroting van de oculaire lens is gelijk aan de vergelijking voor de hoekvergroting van een lens.
van de hoekvergroting van de loep (vergrootglas) wanneer het oog scherp is gesteld op het nabijpunt (accommodatie is maximaal).
De vergelijking voor de hoekvergroting van de loep (vergrootglas) wanneer het oog scherpstelt op het nabijpunt (maximale accommodatie):
M = de hoekvergroting, N = het nabijheidspunt van het normale oog, f = de brandpuntsafstand van de ooglens.
2.3 De totale hoekvergroting wanneer de accommodatie van het oog maximaal is
De totale hoekvergroting is het product van de lineaire vergroting van de objectieflens (m ob ) en de hoekvergroting van de oculairlens (M ok ).
De afstand tussen de objectieflens en de oculairlens (l) – de afstand van het reële beeld tot de oculairlens (do ok ) = de afstand van het reële beeld tot de objectieflens (di ob ). Het object wordt zeer dicht bij het brandpunt van de objectieflens geplaatst, zodat de objectafstand tot de objectieflens (do ob ) vrijwel gelijk is aan de brandpuntsafstand van de objectieflens. De bovenstaande vergelijking kan daarom worden gewijzigd in:
