วิธีการทำงานของกล้องจุลทรรศน์
กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงประกอบด้วยเลนส์สองชุด (เลนส์ใกล้ตาและเลนส์ใกล้วัตถุ) เลนส์แต่ละชุดเทียบเท่ากับเลนส์นูน ทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุสั้น และทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้ตานั้นยาว หลักการทำงาน: วัตถุจะผ่านเลนส์ใกล้วัตถุเพื่อสร้างภาพจริงที่ขยายก่อน จากนั้นจึงผ่านเลนส์ใกล้ตาเพื่อสร้างภาพเสมือนที่ขยายใหญ่ขึ้น หลังจากขยายครั้งที่สอง วัตถุขนาดเล็กสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจน
(1) การหักเหและดัชนีการหักเหของแสง
แสงเดินทางเป็นเส้นตรงระหว่างจุดสองจุดในตัวกลางแบบไอโซโทรปิกที่เป็นเนื้อเดียวกัน เมื่อผ่านวัตถุโปร่งใสที่มีความหนาแน่นต่างกัน การหักเหจะเกิดขึ้น ซึ่งเกิดจากความเร็วในการแพร่กระจายของแสงที่แตกต่างกันในตัวกลางต่างๆ เมื่อแสงที่ไม่ตั้งฉากกับพื้นผิวของวัตถุโปร่งใสเข้าสู่วัตถุโปร่งใส (เช่น แก้ว) จากอากาศ แสงจะเปลี่ยนทิศทางที่ส่วนต่อประสานและสร้างมุมหักเหกับมุมปกติ
(2) ประสิทธิภาพของเลนส์
เลนส์เป็นส่วนประกอบทางแสงพื้นฐานที่สุดที่ประกอบกันเป็นระบบแสงของกล้องจุลทรรศน์ ส่วนประกอบต่างๆ เช่น เลนส์ใกล้วัตถุ เลนส์ใกล้ตา และคอนเดนเซอร์ประกอบด้วยเลนส์เดี่ยวหรือหลายตัว ตามรูปร่างสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: เลนส์นูน (เลนส์บวก) และเลนส์เว้า (เลนส์ลบ)
เมื่อลำแสงขนานกับแกนออปติกผ่านเลนส์นูนและตัดกันที่จุดหนึ่ง จุดนี้เรียกว่า "จุดโฟกัส" และระนาบที่ผ่านจุดตัดกันและตั้งฉากกับแกนออปติกเรียกว่า "โฟกัส เครื่องบิน". มีจุดโฟกัสสองจุด จุดโฟกัสในพื้นที่วัตถุเรียกว่า "โฟกัสวัตถุ" และระนาบโฟกัสเรียกว่า "ระนาบโฟกัสวัตถุ" ในทางตรงกันข้าม โฟกัสในพื้นที่ภาพเรียกว่า "โฟกัสภาพ" ระนาบโฟกัสที่เรียกว่า "ระนาบโฟกัสรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส"
หลังจากแสงผ่านเลนส์เว้าแล้ว แสงจะก่อตัวเป็นภาพเสมือนจริง ในขณะที่เลนส์นูนจะสร้างภาพจริงขึ้น สามารถแสดงภาพจริงบนหน้าจอได้ในขณะที่ภาพเสมือนไม่สามารถทำได้
(3) กฎการถ่ายภาพห้าข้อของเลนส์นูน
1. เมื่อระยะวัตถุเกินความยาวโฟกัสสองเท่าของด้านวัตถุของเลนส์ ภาพจริงกลับด้านที่ลดลงจะเกิดขึ้นภายในความยาวโฟกัสสองเท่าของด้านภาพและนอกจุดโฟกัส
2. เมื่อระยะวัตถุเป็นสองเท่าของทางยาวโฟกัสที่ด้านวัตถุของเลนส์ ภาพจริงกลับด้านที่มีขนาดเท่ากันจะเกิดขึ้นที่ด้านภาพสองเท่าของทางยาวโฟกัส
3. เมื่อระยะห่างของวัตถุอยู่ภายในสองเท่าของทางยาวโฟกัสของด้านวัตถุของเลนส์และอยู่นอกจุดโฟกัส ภาพจริงกลับหัวแบบขยายจะก่อตัวขึ้นนอกทางยาวโฟกัสสองเท่าของด้านภาพ
4. เมื่อระยะวัตถุอยู่ที่จุดโฟกัสของวัตถุที่เป็นเลนส์ จะไม่สามารถถ่ายภาพได้
5. เมื่อระยะห่างของวัตถุอยู่ภายในจุดโฟกัสของด้านวัตถุที่เป็นเลนส์ จะไม่มีภาพเกิดขึ้นที่ด้านภาพ และภาพเสมือนจริงที่ขยายตั้งตรงจะเกิดขึ้นที่ด้านเดียวกันของด้านวัตถุที่เป็นเลนส์เมื่ออยู่ไกลจาก วัตถุ.
