광학현미경의 이미징(기하학적 이미징) 원리
인간의 눈에 대한 물체의 각도가 특정 값 이상이어야 육안이 그 다양한 세부 사항을 식별할 수 있으며, 이 양을 시각 해상도 ε이라고 합니다. 물체의 조도가 50-70lx이고 대비가 높은 최적의 조건에서는 1'에 도달할 수 있습니다. 관찰의 용이성을 위해 이 양은 일반적으로 2'로 증가되고 평균 접안렌즈 해상도로 간주됩니다.
물체의 원근 크기는 물체의 길이와 물체에서 눈까지의 거리와 관련이 있습니다. 공식이 있습니다
y=Lε
눈의 조정 능력에는 일정한 한계가 있기 때문에 거리 L은 매우 작을 수 없으며, 특히 그 능력의 한계에 가깝게 작업할 경우 시력에 극심한 피로를 유발할 수 있습니다. 표준(전면 시야)의 경우 최적의 시야 거리는 250mm(선명한 시야 거리)로 정의됩니다. 이는 도구 없이 ε=2'의 시각적 해상도를 가진 눈이 0.15mm 크기의 물체의 세부 사항을 명확하게 구분할 수 있음을 의미합니다.
시야각이 1' 미만인 물체를 관찰할 때는 돋보기를 사용해야 합니다. 돋보기와 현미경은 관찰자 가까이에 놓을 때 확대해야 하는 물체를 관찰하는 데 사용됩니다.
(1) 돋보기의 이미징 원리
유리 또는 곡면이 있는 기타 투명 재료로 만들어진 광학 렌즈는 물체를 확대하고 이미지화할 수 있습니다. 광 경로 다이어그램은 그림 1에 표시됩니다. 물체의 초점 F 내에 위치한 물체 AB는 y의 크기를 가지며 크기 y의 허상 A'B'로 확대됩니다.
돋보기의 배율
Γ=250/f'
공식에서 250- 가시 거리(밀리미터)
F' - 돋보기 초점 거리(mm)
배율이란 250mm 거리에서 돋보기로 관찰한 물체상의 시야각과 돋보기로 관찰하지 못한 물체의 시야각의 비율을 말합니다.
(2) 현미경의 이미징 원리
현미경과 돋보기는 사람이 관찰할 수 있도록 가까운 곳에 있는 작은 물체를 확대하는 동일한 역할을 합니다. 현미경이 돋보기보다 더 높은 배율을 가질 수 있다는 것입니다.
현미경으로 촬영한 물체의 개략도. 계산의 편의를 위해 그림에서는 대물렌즈 L1과 접안렌즈 L2를 모두 단일렌즈로 표현하였다. 물체 AB는 대물렌즈 앞에 위치하며 대물렌즈로부터의 거리는 대물렌즈 초점거리보다 길지만 대물렌즈 초점거리의 2배 미만입니다. 그래서 대물렌즈를 통과한 후에는 필연적으로 거꾸로 확대된 실상 A'B'를 형성하게 된다. A'B'는 접안렌즈의 초점 F2에 위치하거나 F2에 매우 가깝습니다. 접안렌즈로 확대한 후 눈으로 관찰할 수 있는 허상 A''B''가 됩니다. 가상 이미지 A'B'의 위치는 F2와 A'B' 사이의 거리에 따라 달라지며, 이는 무한 거리(A'B'가 F2에 있는 경우) 또는 관찰자의 밝은 거리(A'B인 경우)에 있을 수 있습니다. '는 그림에서 초점 F2의 오른쪽에 있습니다. 접안렌즈의 기능은 돋보기의 기능과 동일합니다. 유일한 차이점은 접안렌즈를 통해 눈이 보는 것은 물체 자체가 아니라 대물렌즈에 의해 형성된 물체의 확대된 상이라는 것입니다.
(3) 현미경의 중요한 광학적 기술 변수
현미경 관찰 중에 사람들은 항상 명확하고 밝은 이상적인 이미지를 얻기를 희망하며, 이를 위해서는 현미경의 광학적 기술 매개변수가 특정 표준을 충족해야 하며, 매개변수 간의 관계는 검사의 목적과 실제 상황에 따라 조정되어야 합니다. 사용 중 현미경. 이러한 방법으로만 현미경의 성능을 최대한 활용하고 만족스러운 현미경 결과를 얻을 수 있습니다.
현미경의 광학 기술 매개변수에는 개구수, 해상도, 배율, 초점 심도, 시야 폭, 적용 범위 차이, 작동 거리 등이 포함됩니다. 이러한 매개변수는 서로 연관되어 있고 상호 제한적이므로 항상 더 나은 것은 아닙니다. 이를 사용할 때에는 현미경의 목적과 실제 상황에 따라 매개변수 간의 관계를 조정해야 하지만 해상도는 표준으로 보장되어야 합니다.
