Enačba mikroskopa

Članek o enačbi mikroskop

Kot določa velikost slike predmeta, ki se oblikuje na mrežnici očesa. Kot je prikazano na sliki ob strani, manjši kot je predmet, manjši je kot in s tem manjša je velikost slike, ki se oblikuje na mrežnici. Majhna velikost slike na mrežnici je razlog, da oko težko jasno vidi majhne predmete, tudi če jih gledamo z bližnje točke, z razdalje 25 cm.

Lupa ali povečevalno steklo imata omejeno zmožnost povečanja kota, ker če je predmet tako majhen, ga je težko videti z uporabo povečevalno steklo,

potem je potreben optični instrument, ki ima boljšo sposobnost povečanja kota. Optični instrument je optični mikroskop. Optični mikroskop je sestavljen iz dveh konveksnih leč, kjer se vsaka konveksna leča imenuje objektivna leča in okularna leča. Objektivna leča poveča velikost slike in jo približa okularni leči, tako da je kot večji. Namesto tega okularna leča poveča kot, tako da je velikost slike, ki se oblikuje na mrežnici, večja.

1. Skupna povečava mikroskopa pri minimalni akomodaciji očesa

1.1 Linearne povečave objektiva pri minimalni akomodaciji oči

Objektiv je konveksna leča. Zato je enačba linearne povečave objektiva enaka enačbi linearne povečave konveksne leče.

Realne slike, ki jih ustvari objektiv, okularna leča obravnava kot predmete. Akomodacija oči je minimalna, ko so ciliarne mišice očesa v najbolj sproščenem stanju, kar se doseže, če je končna slika, ki jo ustvari okularna leča, neskončna. Da je končna slika, ki jo ustvari okularna leča, neskončna, mora biti realna slika, ki jo ustvari objektiv, v gorišču okularne leče. Torej je razdalja realne slike od objektiva (v_ob) = razdalja med objektivom in okularjem (l) – goriščna razdalja okularja (f_ok).

m_ob = linearna povečava objektiva, l = razdalja med objektivom in okularjem, f_ok = goriščna razdalja okularne leče, do_ob = oddaljenost predmeta od objektiva

Negativni predznak je izpuščen, ker negativni predznak le pomeni, da je slika obrnjena.

1.2 Kotna povečava okularne leče pri minimalni akomodaciji očesa

Okularna leča je konveksna leča, zato je enačba za kotno povečavo okularne leče enaka kot

enačba kotne povečave konveksne lupe ali povečevalnega stekla, ko je oko sproščeno.

Enačba kotne povečave lupe, ko je oko sproščeno (akomodacija je minimalna):

M = N / ž

Goriščna razdalja (f) se spremeni v goriščno razdaljo okularne leče (f_ok).

M_ok = N / f_ok

M = kotna povečava, N = bližnja točka normalnega očesa, f_ok = goriščna razdalja okularne leče.

1.3 Skupna kotna povečava pri minimalni akomodaciji očesa

Skupna kotna povečava (M) je množitelj linearne povečave objektiva (m_ob) s kotno povečavo okularne leče (M_ok)

Razdalja med lečama (l) – goriščna razdalja okularne leče (f_ok) = slikovna razdalja objektiva (v_ob). Predmet je postavljen zelo blizu gorišča objektiva, tako da je oddaljenost predmeta od objektiva (do_ob) je skoraj enaka goriščni razdalji objektiva.

Končna slika je virtualna, obrnjena in zelo oddaljena (v neskončnosti). Neskončna oddaljenost končne slike ne pomeni, da je velikost končne slike neskončna.

2. Skupna povečava pri največji akomodaciji očesa

2.1 Linearna povečava objektiva pri največji akomodaciji očesa

Okularna leča je konveksna leča, zato je enačba linearne povečave okularne leče enaka enačbi linearne povečave konveksne leče.

Realne slike, ki jih ustvari objektiv, okularna leča dojema kot predmete. Oko se maksimalno akomodira, ko so ciliarne mišice očesa najbolj napete.

in to se doseže, če je končna slika, ki jo ustvari okularna leča, oddaljena 25 cm od okularne leče, kjer je 25 cm bližnja točka normalnega očesa. Ko je razdalja končne slike, ki jo ustvari okularna leča (v_ok) je enaka bližnji točki normalnega očesa (N), oddaljenosti realne slike od okularne leče (do_ok):

Končna slika, ki jo ustvari okularna leča, je virtualna, zato ima negativni predznak.

do_ok je oddaljenost dejanskih slik (predmetov) od okularne leče. V_ob je oddaljenost resnične slike od objektiva. v_ob + naredi_ok = razdalja med lečama (l). Tako naprej_ob = l – naredi_ok

mob = linearna povečava objektiva, l = razdalja med objektivom in okularjem, dook = razdalja realne slike od okularja, doob = razdalja predmeta od objektiva

Negativni predznak je izpuščen, ker negativni predznak le pomeni, da je slika obrnjena.

2.2 Kotna povečava pri največji akomodaciji očesa

Okularna leča je konveksna leča, zato je enačba kotne povečave okularne leče enaka enačbi

kotne povečave lupe (povečevalnega stekla), ko je oko fokusirano na bližnji točki (akomodacija je maksimalna).

Enačba kotne povečave lupe (povečevalnega stekla), ko je oko fokusirano na bližnji točki (akomodacija je maksimalna):

M = kotna povečava, N = bližnja točka normalnega očesa, f = goriščna razdalja okularja objektiv.

2.3 Skupna kotna povečava pri največji akomodaciji očesa

Skupna kotna povečava je množitelj linearne povečave objektiva (m_ob) s kotno povečavo okularne leče (M_ok).

Razdalja med objektivom in okularjem (l) – razdalja realne slike od okularja (do_ok) = oddaljenost realne slike od objektiva (v_ob). Predmet je postavljen zelo blizu gorišča objektiva, tako da je oddaljenost predmeta od objektiva (do_ob) je skoraj enaka goriščni razdalji objektiva. Zgornjo enačbo lahko torej spremenimo v: