หลักการสร้างภาพ (geometric Imaging) ของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
เมื่อมุมของวัตถุต่อดวงตามนุษย์ไม่น้อยกว่าค่าที่กำหนด ตาเปล่าจึงสามารถแยกแยะรายละเอียดต่าง ๆ ของมันได้ และปริมาณนี้เรียกว่าความละเอียดของภาพ ε ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุด โดยที่การส่องสว่างของวัตถุอยู่ที่ 50-70lx และคอนทราสต์สูง วัตถุนั้นสามารถสูงถึง 1 ' เพื่อความสะดวกในการสังเกต โดยทั่วไปปริมาณนี้จะเพิ่มขึ้นเป็น 2 'และถือเป็นความละเอียดช่องมองภาพโดยเฉลี่ย
ขนาดของเปอร์สเปคทีฟของวัตถุสัมพันธ์กับความยาวและระยะห่างจากวัตถุถึงดวงตา มีสูตรอยู่
y=Lε
ระยะห่าง L ต้องไม่เล็กมาก เนื่องจากความสามารถในการปรับสายตามีขีดจำกัด โดยเฉพาะเมื่อทำงานใกล้ขีดจำกัดความสามารถ อาจทำให้การมองเห็นเหนื่อยล้าอย่างมาก สำหรับมาตรฐาน (มุมมองด้านหน้า) ระยะการมองเห็นที่เหมาะสมที่สุดถูกกำหนดไว้ที่ 250 มม. (ระยะการมองเห็นที่ชัดเจน) ซึ่งหมายความว่าหากไม่มีอุปกรณ์ ดวงตาที่มีความละเอียดการมองเห็น ε=2 'ก็สามารถแยกแยะรายละเอียดของวัตถุที่มีขนาด 0.15 มม. ได้อย่างชัดเจน
เมื่อสังเกตวัตถุที่มีมุมมองน้อยกว่า 1 ' จะต้องใช้อุปกรณ์ขยาย แว่นขยายและกล้องจุลทรรศน์ใช้ในการสังเกตวัตถุที่ควรขยายเมื่อวางไว้ใกล้กับผู้สังเกต
(1) หลักการถ่ายภาพของแว่นขยาย
เลนส์สายตาที่ทำจากแก้วหรือวัสดุโปร่งใสอื่นๆ ที่มีพื้นผิวโค้งสามารถขยายและแสดงภาพวัตถุได้ แผนภาพเส้นทางแสงแสดงในรูปที่ 1 วัตถุ AB ซึ่งอยู่ภายในจุดโฟกัส F ของวัตถุ มีขนาด y และถูกขยายเป็นภาพเสมือน A'B 'ขนาด y
กำลังขยายของแว่นขยาย
Γ=250/f'
ในสูตร 250- ระยะทางที่มองเห็น มีหน่วยเป็นมิลลิเมตร
F '- ความยาวโฟกัสของแว่นขยาย หน่วยเป็น มม
กำลังขยายหมายถึงอัตราส่วนของมุมมองของภาพวัตถุที่สังเกตด้วยแว่นขยายที่ระยะ 250 มม. ต่อมุมมองของวัตถุที่ไม่ได้สังเกตด้วยแว่นขยาย
(2) หลักการถ่ายภาพของกล้องจุลทรรศน์
กล้องจุลทรรศน์และแว่นขยายมีบทบาทเดียวกัน นั่นคือการขยายวัตถุขนาดเล็กในระยะใกล้เพื่อให้มนุษย์สังเกตได้ เพียงแต่ว่ากล้องจุลทรรศน์สามารถมีกำลังขยายที่สูงกว่าแว่นขยายได้
แผนผังของวัตถุที่ถูกถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ เพื่อความสะดวกในการคำนวณ ทั้งเลนส์ใกล้วัตถุ L1 และเลนส์ใกล้ตา L2 จะแสดงเป็นเลนส์เดี่ยวในรูป วัตถุ AB ตั้งอยู่ด้านหน้าเลนส์ใกล้วัตถุ และระยะห่างจากเลนส์ใกล้วัตถุมากกว่าทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ แต่น้อยกว่าสองเท่าของทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ ดังนั้น หลังจากผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ มันจะสร้างภาพ A'B ' จริงที่ขยายกลับอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ A'B 'อยู่ที่จุดโฟกัส F2 ของเลนส์ใกล้ตาหรือใกล้กับ F2 มาก หลังจากขยายด้วยเลนส์ใกล้ตาแล้ว ก็จะกลายเป็นภาพเสมือน A''B '' เพื่อให้สังเกตได้ด้วยตา ตำแหน่งของภาพเสมือน A'B 'ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่าง F2 และ A'B' ซึ่งอาจอยู่ในระยะทางไม่สิ้นสุด (เมื่อ A'B 'อยู่บน F2) หรือที่ระยะห่างที่สว่างของผู้สังเกต (เมื่อ A'B ' อยู่ทางขวาของจุดโฟกัส F2 ในรูป) ฟังก์ชั่นของช่องมองภาพเหมือนกับแว่นขยาย ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือสิ่งที่ตามองเห็นผ่านช่องมองภาพไม่ใช่ตัววัตถุ แต่เป็นภาพขยายของวัตถุที่เกิดจากเลนส์ใกล้วัตถุ
(3) พารามิเตอร์ทางเทคนิคทางแสงที่สำคัญของกล้องจุลทรรศน์
ในระหว่างการใช้กล้องจุลทรรศน์ ผู้คนมักจะหวังว่าจะได้ภาพในอุดมคติที่ชัดเจนและสดใส ซึ่งต้องใช้พารามิเตอร์ทางเทคนิคทางแสงของกล้องจุลทรรศน์เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนด และจำเป็นต้องประสานความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ต่างๆ ตามวัตถุประสงค์และสถานการณ์จริงของ กล้องจุลทรรศน์ระหว่างการใช้งาน ด้วยวิธีนี้เท่านั้นจึงจะสามารถใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์ได้อย่างเต็มที่ และบรรลุผลการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่น่าพอใจ
พารามิเตอร์ทางเทคนิคด้านแสงของกล้องจุลทรรศน์ ได้แก่ รูรับแสงที่เป็นตัวเลข ความละเอียด กำลังขยาย ระยะชัดลึก ความกว้างของมุมมอง ความต่างของการครอบคลุม ระยะการทำงาน และอื่นๆ พารามิเตอร์เหล่านี้ไม่ได้ดีกว่าเสมอไปเนื่องจากมีความสัมพันธ์กันและมีการจำกัดซึ่งกันและกัน เมื่อใช้งาน ควรประสานความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ตามวัตถุประสงค์ของกล้องจุลทรรศน์และสถานการณ์จริง แต่ควรรับประกันความละเอียดตามมาตรฐาน
