Kích thước góc quyết định kích thước của ảnh được tạo thành trên võng mạc. Như hình ảnh trên cho thấy, vật càng nhỏ thì kích thước góc càng nhỏ và do đó ảnh được tạo thành trên võng mạc càng nhỏ. Kích thước ảnh nhỏ trên võng mạc là lý do tại sao mắt khó nhìn rõ các vật nhỏ, ngay cả khi nhìn từ khoảng cách gần bình thường hoặc từ khoảng cách 25 cm.
Kính lúp có khả năng phóng đại góc nhìn hạn chế, do đó, nếu kích thước vật thể quá nhỏ đến mức khó nhìn thấy bằng kính lúp, thì cần một dụng cụ quang học có khả năng phóng đại góc nhìn tốt hơn. Dụng cụ quang học đó chính là kính hiển vi . Kính hiển vi bao gồm hai thấu kính lồi, trong đó mỗi thấu kính lồi được gọi là thấu kính vật kính và thấu kính thị kính. Thấu kính vật kính có chức năng phóng đại kích thước ảnh và đưa ảnh lại gần thấu kính thị kính hơn để kích thước góc nhìn lớn hơn. Ngược lại, thấu kính thị kính có chức năng phóng đại kích thước góc nhìn để kích thước ảnh được tạo thành trên võng mạc của mắt lớn hơn.
1. Độ phóng đại tổng thể của kính hiển vi khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu.
1.1 Độ phóng đại tuyến tính của thấu kính vật kính khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu
Thấu kính mục tiêu là thấu kính lồi Do đó, công thức độ phóng đại tuyến tính của thấu kính vật kính giống với công thức độ phóng đại tuyến tính của thấu kính lồi.
Ảnh thật do thấu kính vật kính tạo ra được thấu kính thị kính nhận biết như một vật thể. Mắt điều tiết tối thiểu khi cơ mi ở trạng thái thư giãn nhất và điều này đạt được nếu ảnh cuối cùng do thấu kính thị kính tạo ra ở khoảng cách vô cực. Để ảnh cuối cùng do thấu kính thị kính tạo ra ở khoảng cách vô cực, ảnh thật do thấu kính vật kính tạo ra phải nằm ở tiêu điểm của thấu kính thị kính. Do đó, khoảng cách của ảnh thật đến thấu kính vật kính (s) là khoảng cách cần thiết để nhìn rõ ảnh thật.ob') = khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính (l) – tiêu cự của thấu kính thị kính (f)ok).
Mô tả: mob = độ phóng đại tuyến tính của thấu kính vật kính, l = khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thị kính, fok = tiêu cự của thấu kính thị kính, sob = khoảng cách từ vật thể đến thấu kính mục tiêu
Dấu âm được lược bỏ vì dấu âm chỉ biểu thị hình ảnh đảo ngược.
1.2 Độ phóng đại góc của thấu kính thị kính khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu
Thấu kính thị kính là một thấu kính lồi, do đó công thức tính độ phóng đại góc của thấu kính thị kính giống với công thức tính độ phóng đại góc của thấu kính lồi của kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu.
Công thức tính độ phóng đại góc của thấu kính lồi trong kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu:
M = N / f
Tiêu cự (f) được chuyển đổi thành tiêu cự của thấu kính thị kính (f).ok).
Mok = N / fok
Mô tả: M = độ phóng đại góc, N = khoảng cách điểm nhìn gần của mắt bình thường, fok = tiêu cự của thấu kính thị kính.
1.3 Độ phóng đại góc tổng thể khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu
Độ phóng đại góc tổng cộng (M) là tích của độ phóng đại tuyến tính của thấu kính vật kính (m).ob) với độ phóng đại góc của thấu kính thị kính (Mok):
Khoảng cách giữa hai thấu kính (l) – tiêu cự của thấu kính thị kính (f ok ) = khoảng cách từ ảnh đến thấu kính vật kính (s ob '). Vật được đặt rất gần tiêu điểm của thấu kính vật kính, do đó khoảng cách từ vật đến thấu kính vật kính (s ob ) gần bằng tiêu cự của thấu kính vật kính (f ob ).
Hình ảnh cuối cùng là ảo, đảo ngược và ở rất xa, hay nói cách khác là vô hạn 😉. Khoảng cách vô hạn của hình ảnh cuối cùng không có nghĩa là kích thước của hình ảnh cuối cùng là vô hạn.
2. Độ phóng đại tổng thể của kính hiển vi khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa.
2.1 Độ phóng đại tuyến tính của thấu kính vật kính khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa
Thấu kính thị kính là một thấu kính lồi, do đó công thức độ phóng đại tuyến tính của thấu kính thị kính giống với công thức độ phóng đại tuyến tính của thấu kính lồi.
Ảnh thật do thấu kính vật kính tạo ra được thấu kính thị kính coi là một vật thể. Mắt điều tiết tối đa khi cơ mi ở trạng thái căng nhất và điều này đạt được nếu ảnh cuối cùng do thấu kính thị kính tạo ra cách thấu kính thị kính 25 cm, trong đó 25 cm là điểm nhìn gần của mắt bình thường. Khi khoảng cách của ảnh cuối cùng do thấu kính thị kính tạo ra (s ok ') bằng với điểm nhìn gần của mắt bình thường (N) thì khoảng cách của ảnh thật đến thấu kính thị kính (s ok ):
Ảnh cuối cùng được tạo ra bởi thấu kính thị kính là ảnh ảo nên nó được gán dấu âm.
s ok là khoảng cách từ ảnh thật (vật) đến thấu kính thị kính. s ob ' là khoảng cách từ ảnh thật đến thấu kính vật kính. s ob ' + s ok = khoảng cách giữa hai thấu kính (l). Vì vậy, s ob ' = l – s ok
Mô tả: mob = độ phóng đại tuyến tính của thấu kính vật kính, l = khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thị kính, sok = khoảng cách từ ảnh thật đến thấu kính thị kính, sob = khoảng cách từ vật thể đến thấu kính mục tiêu
Dấu âm được lược bỏ vì dấu âm chỉ biểu thị hình ảnh đảo ngược.
2.2 Độ phóng đại góc của thấu kính thị kính khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa
Thấu kính thị kính là một thấu kính lồi, do đó công thức tính độ phóng đại góc của thấu kính thị kính giống với công thức tính độ phóng đại góc của thấu kính lồi của kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa.
Công thức tính độ phóng đại góc của thấu kính lồi trong kính lúp khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa:
Mô tả: M = độ phóng đại góc, N = điểm nhìn gần của mắt bình thường, f = tiêu cự của thấu kính thị kính.
2.3 Độ phóng đại góc tổng thể khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa
Độ phóng đại góc tổng cộng (M) là tích của độ phóng đại tuyến tính của thấu kính vật kính (m).ob) với độ phóng đại góc của thấu kính thị kính (Mok).
Khoảng cách giữa thấu kính vật kính và thấu kính thị kính (l) – khoảng cách của ảnh thật đến thấu kính thị kính (s ok ) = khoảng cách của ảnh thật đến thấu kính vật kính (s ob '). Vật được đặt rất gần tiêu điểm của thấu kính vật kính, do đó khoảng cách của vật đến thấu kính vật kính (s ob ) gần bằng tiêu cự của thấu kính vật kính (f ob ). Vì vậy, công thức trên có thể được thay đổi thành:
