Βασικές οπτικές αρχές μικροσκοπίων
(1) Διάθλαση και δείκτης διάθλασης
Το φως διαδίδεται σε ευθεία γραμμή μεταξύ δύο σημείων σε ένα ομοιόμορφο ισότροπο μέσο. Όταν περνά μέσα από διαφανή αντικείμενα με διαφορετικά μέσα πυκνότητας, εμφανίζεται διάθλαση. Αυτό οφείλεται στις διαφορετικές ταχύτητες διάδοσης του φωτός σε διαφορετικά μέσα. Όταν ακτίνες φωτός που δεν είναι κάθετες στην επιφάνεια ενός διαφανούς αντικειμένου προσπίπτουν από τον αέρα σε ένα διαφανές αντικείμενο (όπως το γυαλί), η ακτίνα φωτός αλλάζει κατεύθυνση στη διεπιφάνειά της και σχηματίζει μια γωνία διάθλασης με την κανονική.
(2) Απόδοση φακού
Ο φακός είναι το πιο βασικό οπτικό στοιχείο που συνθέτει το οπτικό σύστημα ενός μικροσκοπίου. Εξαρτήματα όπως αντικειμενικοί φακοί, προσοφθάλμιοι φακοί και συμπυκνωτές αποτελούνται από απλούς ή πολλαπλούς φακούς. Σύμφωνα με τα διαφορετικά σχήματά τους, μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: κυρτούς φακούς (θετικοί φακοί) και κοίλους φακούς (αρνητικούς φακούς).
Όταν μια δέσμη ακτίνων φωτός παράλληλη προς τον οπτικό άξονα διέρχεται από έναν κυρτό φακό και τέμνεται σε ένα σημείο, αυτό το σημείο ονομάζεται «εστίαση» και το επίπεδο που διέρχεται από το σημείο τομής και είναι κάθετο στον οπτικό άξονα ονομάζεται «εστιακό επίπεδο». Υπάρχουν δύο εστιακά σημεία. Η εστίαση στο χώρο αντικειμένου-χώρου ονομάζεται "εστίαση χώρου αντικειμένου" και το εστιακό επίπεδο εκεί ονομάζεται "εστιακό επίπεδο χώρου αντικειμένου". αντίστροφα, η εστίαση στο χώρο εικόνας-χώρου ονομάζεται "εστίαση χώρου εικόνας". Το εστιακό επίπεδο στο ονομάζεται "τετράγωνο εστιακό επίπεδο εικόνας".
Αφού το φως περάσει μέσα από έναν κοίλο φακό, σχηματίζει μια όρθια εικονική εικόνα, ενώ ένας κυρτός φακός μια όρθια πραγματική εικόνα. Οι πραγματικές εικόνες μπορούν να εμφανιστούν στην οθόνη, αλλά οι εικονικές εικόνες όχι.
(3) Πέντε κανόνες απεικόνισης κυρτών φακών
1. Όταν το αντικείμενο βρίσκεται πέρα από το διπλάσιο της εστιακής απόστασης στην πλευρά του αντικειμένου του φακού, σχηματίζεται μια μειωμένη ανεστραμμένη πραγματική εικόνα εντός διπλάσιου εστιακού μήκους στην πλευρά της εικόνας και εκτός της εστίας.
2. Όταν το αντικείμενο βρίσκεται σε διπλάσια εστιακή απόσταση από την πλευρά του αντικειμένου του φακού, σχηματίζεται μια ανεστραμμένη πραγματική εικόνα του ίδιου μεγέθους σε διπλάσια εστιακή απόσταση από την πλευρά της εικόνας.
3. Όταν το αντικείμενο βρίσκεται εντός δύο φορές της εστιακής απόστασης από την πλευρά του αντικειμένου του φακού αλλά εκτός της εστίασης, θα σχηματιστεί μια μεγεθυμένη ανεστραμμένη πραγματική εικόνα πέρα από το διπλάσιο της εστιακής απόστασης της πλευράς της εικόνας.
4. Όταν το αντικείμενο βρίσκεται στην εστία του φακού στην πλευρά του αντικειμένου, η πλευρά της εικόνας δεν μπορεί να σχηματίσει εικόνα.
5. Όταν το αντικείμενο βρίσκεται εντός της εστίας της πλευράς του αντικειμένου του φακού, δεν σχηματίζεται εικόνα στην πλευρά της εικόνας και μια μεγεθυμένη όρθια εικονική εικόνα σχηματίζεται στην ίδια πλευρά της πλευράς του αντικειμένου του φακού σε μια θέση πιο μακριά παρά το αντικείμενο.
