Dimensiunea unghiulară determină dimensiunea imaginii formate pe retină. După cum se arată în imaginea de mai sus, cu cât obiectul este mai mic, cu atât dimensiunea unghiulară este mai mică și, prin urmare, cu atât imaginea formată pe retină este mai mică. Dimensiunea mică a imaginii de pe retină este motivul pentru care ochiul are dificultăți în a vedea clar obiectele mici, chiar și atunci când sunt privite dintr-un punct normal apropiat sau de la o distanță de 25 cm.
O lupă sau o lupă are o capacitate limitată de a mări dimensiunea unghiulară, prin urmare, dacă dimensiunea obiectului este foarte mică, astfel încât este dificil de văzut cu o lupă, atunci este nevoie de un instrument optic care să aibă o capacitate mai bună de a mări dimensiunea unghiulară. Instrumentul optic în cauză este un microscop optic . Un microscop optic este format din două lentile convexe, fiecare lentilă convexă fiind numită lentilă obiectiv și lentilă ocular. Lentila obiectiv are rolul de a mări dimensiunea imaginii și de a aduce imaginea mai aproape de lentila ocular, astfel încât dimensiunea unghiulară să fie mai mare. În schimb, lentila ocular are rolul de a mări dimensiunea unghiulară, astfel încât dimensiunea imaginii formate pe retina ochiului să fie mai mare.
1. Mărirea totală a microscopului când ochiul este la acomodare minimă
1.1 Mărirea liniară a lentilei obiectivului atunci când ochiul este la acomodare minimă
Lentila obiectivă este lentilă convexă Prin urmare, formula de mărire liniară pentru lentila obiectiv este aceeași cu formula de mărire liniară pentru lentila convexă.
Imaginea reală produsă de lentila obiectiv este percepută ca un obiect de către lentila ocularului. Ochiul se acomodează minimal atunci când mușchiul ciliar al ochiului este în starea sa cea mai relaxată, iar acest lucru se realizează dacă imaginea finală produsă de lentila ocularului este la o distanță infinită. Pentru ca imaginea finală produsă de lentila ocularului să fie la o distanță infinită, imaginea reală produsă de lentila obiectivului trebuie să fie în punctul focal al lentilei ocularului. Astfel, distanța dintre imaginea reală și lentila obiectiv (sob') = distanța dintre lentila obiectiv și lentila ocularului (l) – distanța focală a lentilei ocularului (f)ok).
Descriere: mob = mărirea liniară a lentilei obiectivului, l = distanța dintre lentila obiectiv și ocular, fok = distanța focală a lentilei ocularului, sob = distanța dintre obiect și lentila obiectiv
Semnul negativ este omis deoarece semnul negativ indică doar o imagine inversată.
1.2 Mărirea unghiulară a lentilei oculare atunci când ochiul este la acomodare minimă
Lentila oculară este o lentilă convexă, prin urmare, formula pentru mărirea unghiulară a lentilei ocularului este aceeași cu formula pentru mărirea unghiulară a lentilei convexe a lupei atunci când ochiul este la acomodare minimă.
Formula pentru mărirea unghiulară a unei lentile lupă convexe atunci când ochiul este la acomodare minimă:
M = N / f
Distanța focală (f) este convertită în distanța focală a lentilei ocularului (fok).
Mok = N / fok
Descriere: M = mărire unghiulară, N = distanța punctuală apropiată față de ochiul normal, fok = distanța focală a lentilei ocularului.
1.3 Mărirea unghiulară totală când ochiul este la acomodare minimă
Mărirea unghiulară totală (M) este produsul măririi liniare a lentilei obiectivului (mob) cu mărirea unghiulară a lentilei ocularului (Mok):
Distanța dintre cele două lentile (l) – distanța focală a ocularului (f ok ) = distanța imaginii față de lentila obiectiv (s ob '). Obiectul este plasat foarte aproape de punctul focal al lentilei obiectiv, prin urmare distanța obiectului față de lentila obiectiv (s ob ) este aproape aceeași cu distanța focală a lentilei obiectiv (f ob ).
Imaginea finală este virtuală, inversată și foarte îndepărtată, adică infinită 😉. Distanța infinită a imaginii finale nu înseamnă că dimensiunea imaginii finale este infinită.
2. Mărirea totală a microscopului când ochiul este la acomodare maximă
2.1 Mărirea liniară a lentilei obiectivului atunci când ochiul este la acomodare maximă
Lentila oculară este o lentilă convexă, prin urmare, formula de mărire liniară pentru lentila oculară este aceeași cu formula de mărire liniară pentru lentila convexă.
Imaginea reală produsă de lentila obiectiv este considerată ca un obiect de către lentila ocularului. Ochiul se acomodează maxim atunci când mușchiul ciliar al ochiului este în starea cea mai tensionată, iar acest lucru se realizează dacă imaginea finală produsă de lentila ocularului se află la 25 cm de lentila ocularului, unde 25 cm este punctul de apropiere al ochiului normal. Când distanța imaginii finale produse de lentila ocularului (s ok ') este aceeași cu punctul de apropiere al ochiului normal (N), atunci distanța imaginii reale față de lentila ocularului (s ok ):
Imaginea finală produsă de lentila ocularului este virtuală, deci i se dă un semn negativ.
s ok este distanța imaginii reale (obiectului) față de lentila ocularului. s ob ' este distanța imaginii reale față de lentila obiectivului. s ob ' + s ok = distanța dintre cele două lentile (l). Deci s ob ' = l – s ok
Descriere: mob = mărirea liniară a lentilei obiectivului, l = distanța dintre lentila obiectiv și ocular, sok = distanța imaginii reale față de lentila ocularului, sob = distanța dintre obiect și lentila obiectiv
Semnul negativ este omis deoarece semnul negativ indică doar o imagine inversată.
2.2 Mărirea unghiulară a lentilei oculare atunci când ochiul este la acomodare maximă
Lentila oculară este o lentilă convexă, prin urmare, formula pentru mărirea unghiulară a lentilei ocularului este aceeași cu formula pentru mărirea unghiulară a lentilei convexe a unei lupe atunci când ochiul este la acomodare maximă.
Formula pentru mărirea unghiulară a unei lentile lupă convexe atunci când ochiul este la acomodare maximă:
Descriere: M = mărire unghiulară, N = punctul apropiat al ochiului normal, f = distanța focală a lentilei ocularului.
2.3 Mărirea unghiulară totală când ochiul este la acomodare maximă
Mărirea unghiulară totală (M) este produsul măririi liniare a lentilei obiectivului (mob) cu mărirea unghiulară a lentilei ocularului (Mok).
Distanța dintre lentila obiectiv și lentila ocularului (l) – distanța imaginii reale față de lentila ocularului (s ok ) = distanța imaginii reale față de lentila obiectivului (s ob '). Obiectul este plasat foarte aproape de punctul focal al lentilei obiectivului, prin urmare, distanța obiectului față de lentila obiectivului (s ob ) este aproape aceeași cu distanța focală a lentilei obiectivului (f ob ). Astfel, formula de mai sus poate fi schimbată la:
