Mikroskopformel

Vinkelstørrelsen bestemmer størrelsen på bildet som dannes på netthinnen. Som vist på bildet ovenfor, jo mindre objektet er, desto mindre er vinkelstørrelsen og dermed desto mindre blir bildet som dannes på netthinnen. Den lille bildestørrelsen på netthinnen er grunnen til at øyet har problemer med å se små objekter tydelig, selv når det sees fra et normalt nærpunkt eller fra en avstand på 25 cm.

Et forstørrelsesglass eller en lupe har begrenset evne til å forstørre vinkelstørrelse. Derfor, hvis størrelsen på objektet er veldig liten, slik at det er vanskelig å se med en lupe, er det nødvendig med et optisk instrument som har bedre evne til å forstørre vinkelstørrelse. Det optiske instrumentet det er snakk om er et optisk mikroskop . Et optisk mikroskop består av to konvekse linser, der hver konvekse linse kalles objektivlinsen og okularlinsen. Objektivlinsen fungerer ved å forstørre bildestørrelsen og bringe bildet nærmere okularlinsen, slik at vinkelstørrelsen blir større. Omvendt fungerer okularlinsen ved å forstørre vinkelstørrelsen, slik at bildestørrelsen som dannes på øyets netthinne blir større.

1. Total forstørrelse av mikroskopet når øyet er på minimum akkommodasjon
1.1 Lineær forstørrelse av objektivlinsen når øyet er i minimum akkommodasjon
Objektivlinsen er konveks linse Derfor er formelen for lineær forstørrelse for objektivlinsen den samme som formelen for lineær forstørrelse for konvekse linser.

Det virkelige bildet som produseres av objektivlinsen oppfattes som et objekt av okularlinsen. Øyet akkommoderer minimalt når øyets ciliarmuskel er i sin mest avslappede tilstand, og dette oppnås hvis det endelige bildet som produseres av okularlinsen er uendelig langt unna. For at det endelige bildet som produseres av okularlinsen skal være uendelig langt unna, må det virkelige bildet som produseres av objektivlinsen være i okularlinsens fokuspunkt. Dermed er avstanden mellom det virkelige bildet og objektivlinsen (s_ob') = avstanden mellom objektivlinsen og okularlinsen (l) – okularlinsens brennvidde (f_ok).

Beskrivelse: m_ob = lineær forstørrelse av objektivlinsen, l = avstanden mellom objektivlinsen og okularet, f_ok = brennvidden til okularlinsen, s_ob = avstanden mellom objektet og objektivlinsen
Minustegnet er utelatt fordi minustegnet bare indikerer et invertert bilde.
 
1.2 Vinkelforstørrelse av okularlinsen når øyet er i minimum akkommodasjon
Okularlinsen er en konveks linse, derfor er formelen for vinkelforstørrelsen til okularlinsen den samme som formelen for vinkelforstørrelsen til den konvekse linsen til forstørrelsesglasset når øyet er på minimal akkommodasjon.
Formelen for vinkelforstørrelsen til en konveks forstørrelsesglasslinse når øyet er i minimum akkommodasjon:
M = N / f
Brennvidden (f) konverteres til brennvidden til okularlinsen (f_ok).
M_ok = N / f_ok
Beskrivelse: M = vinkelforstørrelse, N = nærpunktavstand til normalt øye, f_ok = brennvidden til okularlinsen.

1.3 Total vinkelforstørrelse når øyet er ved minimum akkommodasjon
Den totale vinkelforstørrelsen (M) er produktet av den lineære forstørrelsen til objektivlinsen (m)_ob) med vinkelforstørrelsen til okularlinsen (M_ok):

Avstanden mellom de to linsene (l) – brennvidden til okularlinsen (f _ok ) = bildets avstand fra objektivlinsen (s _ob '). Objektet er plassert svært nær objektivlinsens brennpunkt, derfor er avstanden fra objektet til objektivlinsen (s _ob ) nesten den samme som brennvidden til objektivlinsen (f _ob ).

Det endelige bildet er virtuelt, invertert og veldig langt unna, også kjent som uendelig 😉. Den uendelige avstanden til det endelige bildet betyr ikke at størrelsen på det endelige bildet er uendelig.

2. Total forstørrelse av mikroskopet når øyet er ved maksimal akkommodasjon
2.1 Lineær forstørrelse av objektivlinsen når øyet er i maksimal akkommodasjon
Okularlinsen er en konveks linse, derfor er formelen for lineær forstørrelse for okularlinsen den samme som formelen for lineær forstørrelse for den konvekse linsen.

Det virkelige bildet som produseres av objektivlinsen betraktes som et objekt av okularlinsen. Øyet akkommoderer maksimalt når øyets ciliarmuskel er i den mest spente tilstanden, og dette oppnås hvis det endelige bildet som produseres av okularlinsen er 25 cm fra okularlinsen, hvor 25 cm er nærpunktet til det normale øyet. Når avstanden til det endelige bildet som produseres av okularlinsen (s _ok ') er den samme som nærpunktet til det normale øyet (N), så er avstanden til det virkelige bildet fra okularlinsen (s _ok ):

Det endelige bildet som produseres av okularlinsen er virtuelt, så det får et negativt fortegn.

s _ok er avstanden mellom det virkelige bildet (objektet) og okularlinsen. s _ob ' er avstanden mellom det virkelige bildet og objektivlinsen. s _ob ' + s _ok = avstanden mellom de to linsene (l). Så s _ob ' = l – s _ok

Beskrivelse: m_ob = lineær forstørrelse av objektivlinsen, l = avstand mellom objektivlinsen og okularet, s_ok = avstanden til det virkelige bildet fra okularlinsen, s_ob = avstanden mellom objektet og objektivlinsen
Minustegnet er utelatt fordi minustegnet bare indikerer et invertert bilde.

2.2 Vinkelforstørrelse av okularlinsen når øyet er i maksimal akkommodasjon
Okularlinsen er en konveks linse, derfor er formelen for vinkelforstørrelsen til okularlinsen den samme som formelen for vinkelforstørrelsen til den konvekse linsen i et forstørrelsesglass når øyet er ved maksimal akkommodasjon.
Formelen for vinkelforstørrelsen til en konveks forstørrelsesglasslinse når øyet er i maksimal akkommodasjon:

Beskrivelse: M = vinkelforstørrelse, N = nærpunkt for normalt øye, f = brennvidde på okularlinsen.
 
2.3 Total vinkelforstørrelse når øyet er ved maksimal akkommodasjon
Den totale vinkelforstørrelsen (M) er produktet av den lineære forstørrelsen til objektivlinsen (m)_ob) med vinkelforstørrelsen til okularlinsen (M_ok).

Avstanden mellom objektivlinsen og okularlinsen (l) – avstanden fra det virkelige bildet til okularlinsen (s _ok ) = avstanden fra det virkelige bildet til objektivlinsen (s _ob '). Objektet er plassert svært nær objektivlinsens fokuspunkt, derfor er avstanden fra objektet til objektivlinsen (s _ob ) nesten den samme som objektivlinsens brennvidde (f _ob ). Dermed kan formelen ovenfor endres til: