Mikroskopların denklemi hakkında makale
Açı, gözün retinasında oluşan cismin görüntüsünün boyutunu belirler. Yandaki şekilde gösterildiği gibi, cismin boyutu ne kadar küçükse, açı o kadar düşük olur ve dolayısıyla retinada oluşan görüntünün boyutu da o kadar küçük olur. Retinadaki görüntünün küçük boyutu, gözün küçük cisimleri, 25 cm gibi yakın bir mesafeden bile net bir şekilde görmesini zorlaştıran nedendir.
Büyüteç veya mercek, nesnenin boyutu çok küçükse açıyı artırma konusunda sınırlı bir yeteneğe sahiptir, çünkü mercek kullanarak görmek zordur.
Bu durumda, açıyı daha iyi artırma yeteneğine sahip bir optik alete ihtiyaç duyulur. Bu optik alet optik mikroskoptur. Optik mikroskop, her biri objektif mercek ve oküler mercek olarak adlandırılan iki dışbükey mercekten oluşur. Objektif mercek, görüntünün boyutunu artırmak ve görüntüyü oküler merceğe daha yakın hale getirmek için işlev görür, böylece açı daha belirgin olur. Oküler mercek ise açıyı artırmak için işlev görür, böylece retinada oluşan görüntünün boyutu daha büyük olur.
1. Gözün uyum yeteneğinin minimum olduğu anda mikroskobun toplam büyütme oranı
1.1 Gözlerin akomodasyonunun minimum olduğu durumda objektif merceğin doğrusal büyütmeleri
Objektif mercek dışbükey bir mercektir. Bu nedenle, objektif merceğin doğrusal büyütme denklemi, dışbükey merceğin doğrusal büyütme denklemiyle aynıdır.
Objektif mercek tarafından üretilen gerçek görüntüler, oküler mercek tarafından nesne olarak kabul edilir. Gözün siliyer kasları en gevşemiş haldeyken gözler minimum düzeyde akomodasyona uğrar ve bu, oküler mercek tarafından üretilen nihai görüntünün sonsuzda olması durumunda sağlanır. Oküler mercek tarafından üretilen nihai görüntünün sonsuz olması için, objektif mercek tarafından üretilen gerçek görüntünün oküler merceğin odak noktasında olması gerekir. Dolayısıyla, gerçek görüntünün objektif mercekten uzaklığı (inç cinsinden)ob) = objektif mercek ile oküler mercek arasındaki mesafe (l) – oküler merceğin odak uzunluğu (f)ok).
m ob = objektif merceğin doğrusal büyütmesi, l = objektif ve oküler mercek arasındaki mesafe, f ok = oküler merceğin odak uzunluğu, do ob = nesnenin objektif merceğe olan uzaklığı
Negatif işaret kullanılmamıştır çünkü negatif işaret yalnızca görüntünün ters çevrildiğini belirtir.
1.2 Gözün akomodasyonunun minimum olduğu durumda göz merceğinin açısal büyütmesi
Göz merceği dışbükey bir mercektir, bu nedenle göz merceğinin açısal büyütme denklemi aşağıdakiyle aynıdır:
Göz rahat haldeyken dışbükey mercekli büyüteç veya merceğin açısal büyütme denklemi.
Gözün rahat olduğu (akomodasyonun minimum olduğu) durumda büyütecin açısal büyütme denklemi:
M = N / f
Odak uzaklığı (f), göz merceğinin odak uzaklığına (f ok ) değiştirilir.
M ok = N / f ok
M = açısal büyütme, N = normal gözün yakın görme noktası, f ok = göz merceğinin odak uzunluğu.
1.3 Gözün akomodasyonunun minimum olduğu zamanki toplam açısal büyütme
Toplam açısal büyütme (M), objektif merceğin doğrusal büyütmesinin (m) çarpımıdır.ob) oküler merceğin açısal büyütmesiyle (M)ok)
İki mercek arasındaki mesafe (l) – oküler merceğin odak uzunluğu (f ok ) = objektif merceğin görüntü mesafesi (di ob ). Nesne, objektif merceğin odak noktasına çok yakın yerleştirilir, böylece nesnenin objektif merceğe olan mesafesi (do ob ), objektif merceğin odak uzunluğuna neredeyse eşittir.
Son görüntü sanal, ters ve çok uzakta (sonsuz mesafede) bulunur. Son görüntünün sonsuz mesafede olması, boyutunun da sonsuz olduğu anlamına gelmez.
2. Gözün uyum yeteneğinin maksimum olduğu zamanki toplam büyütme oranı
2.1 Gözün akomodasyonunun maksimum olduğu durumda objektif merceğin doğrusal büyütmesi
Göz merceği dışbükey bir mercektir, bu nedenle göz merceğinin doğrusal büyütme denklemi, dışbükey merceğin doğrusal büyütme denklemiyle aynıdır.
Objektif mercek tarafından üretilen gerçek görüntüler, oküler mercek tarafından nesne olarak algılanır. Gözün siliyer kasları en gergin haldeyken gözler en fazla uyum sağlar.
Bu durum, göz merceği tarafından üretilen nihai görüntünün göz merceğinden 25 cm uzaklıkta olması halinde sağlanır; burada 25 cm, normal gözün yakın noktasıdır. Göz merceği tarafından üretilen nihai görüntünün mesafesi (di ok ), normal gözün yakın noktası (N) ile aynı olduğunda, gerçek görüntünün göz merceğinden uzaklığı (do ok ):
Göz merceğinin oluşturduğu nihai görüntü sanaldır, bu nedenle negatif bir işaretle gösterilir.
do ok , gerçek görüntülerin (nesnelerin) oküler merceğe olan uzaklığıdır. in ob ise gerçek görüntünün objektif merceğe olan uzaklığıdır. di ob + do ok = iki mercek arasındaki mesafe (l). Dolayısıyla in ob = l – do ok
mob = objektif merceğin doğrusal büyütmesi, l = objektif mercek ile oküler mercek arasındaki mesafe, dook = gerçek görüntünün oküler merceğe olan uzaklığı, doob = nesnenin objektif merceğe olan uzaklığı
Negatif işaret kullanılmamıştır çünkü negatif işaret yalnızca görüntünün ters çevrildiğini belirtir.
2.2 Gözün uyum yeteneğinin maksimum olduğu zamanki açısal büyütme
Göz merceği dışbükey bir mercektir, bu nedenle göz merceğinin açısal büyütme denklemi, diğer denklemle aynıdır.
Göz yakın noktaya odaklandığında (akomodasyon maksimum olduğunda) büyütecin açısal büyütme oranı.
Göz yakın noktaya odaklandığında (akomodasyonun maksimum olduğu durumda) büyütecin açısal büyütme denklemi:
M = açısal büyütme, N = normal gözün yakın görme noktası, f = göz merceğinin odak uzunluğu.
2.3 Gözün akomodasyonunun maksimum olduğu zamanki toplam açısal büyütme
Toplam açısal büyütme, objektif merceğin doğrusal büyütmesinin (m ob ) oküler merceğin açısal büyütmesiyle (M ok ) çarpımıdır.
Objektif mercek ile oküler mercek arasındaki mesafe (l) – gerçek görüntünün oküler merceğe olan mesafesi (do ok ) = gerçek görüntünün objektif merceğe olan mesafesi (di ob ). Nesne, objektif merceğin odak noktasına çok yakın yerleştirilir, böylece nesnenin objektif merceğe olan mesafesi (do ob ), objektif merceğin odak uzunluğuna neredeyse eşittir. Bu nedenle, yukarıdaki denklem şu şekilde değiştirilebilir:
