หลักการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (การถ่ายภาพทางเรขาคณิต)
เฉพาะเมื่อมุมเปิดของวัตถุต่อสายตามนุษย์ไม่น้อยกว่าค่าหนึ่ง ตาเปล่าสามารถแยกแยะรายละเอียดต่างๆ ได้ ซึ่งเรียกว่าความละเอียดภาพ ε ภายใต้เงื่อนไขที่ดีที่สุด นั่นคือ เมื่อการส่องสว่างของวัตถุอยู่ที่ 50~70lx และความเปรียบต่างค่อนข้างมาก วัตถุจะสามารถเข้าถึง 1' เพื่อให้สังเกตได้ง่าย ให้เพิ่มค่าเป็น 2' และใช้ค่านี้เป็นความละเอียดเฉลี่ยของช่องมองภาพ
ขนาดของมุมรับภาพของวัตถุจะสัมพันธ์กับความยาวของวัตถุและระยะทางจากวัตถุถึงดวงตา มีสูตร
y=Lε
ระยะ L ไม่สามารถทำให้เล็กมากได้ เนื่องจากความสามารถในการปรับสายตามีขีดจำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อดวงตาทำงานใกล้กับระยะจำกัดของความสามารถในการปรับสายตา สายตาจะเหนื่อยล้าอย่างมาก สำหรับมาตรฐาน (การมองเห็นใบหน้า) ระยะการมองเห็นที่ดีที่สุดจะระบุเป็น 250มม. (ระยะห่างจากภาพถ่าย) ซึ่งหมายความว่าภายใต้สภาวะที่ไม่มีอุปกรณ์ใดๆ ดวงตาที่มีความละเอียดการมองเห็น ε=2' สามารถแยกแยะรายละเอียดของวัตถุที่มีขนาด 0.15 มม. ได้อย่างชัดเจน
เมื่อสังเกตวัตถุที่มีมุมรับภาพน้อยกว่า 1' จะต้องใช้เครื่องมือขยาย แว่นขยายและกล้องจุลทรรศน์ใช้เพื่อสังเกตวัตถุที่ควรขยายใกล้กับผู้สังเกต
(1) หลักการถ่ายภาพของแว่นขยาย
เลนส์ออปติกที่ทำจากกระจกโค้งหรือวัสดุโปร่งใสอื่นๆ สามารถขยายภาพของวัตถุได้ แผนภาพเส้นทางแสงแสดงในรูปที่ 1 วัตถุ AB ที่อยู่ภายในจุดโฟกัส F ของวัตถุซึ่งมีขนาดเป็น y ถูกขยายเป็นภาพเสมือน A'B' ซึ่งมีขนาดเท่ากับ y'
กำลังขยายของแว่นขยาย
Γ=250/f'
ในสูตร 250--ระยะถ่ายภาพ หน่วยเป็น มม
f'--ความยาวโฟกัสของแว่นขยาย หน่วยเป็น มม
กำลังขยายหมายถึงอัตราส่วนของมุมการมองของภาพวัตถุที่สังเกตด้วยแว่นขยายต่อมุมการมองของวัตถุที่สังเกตโดยไม่ใช้แว่นขยายในระยะ 250 มม.
(2) หลักการสร้างภาพของกล้องจุลทรรศน์
กล้องจุลทรรศน์และแว่นขยายมีบทบาทเหมือนกัน นั่นคือเปลี่ยนวัตถุขนาดเล็กที่อยู่ใกล้เคียงให้กลายเป็นภาพขยายสำหรับการสังเกตด้วยตามนุษย์ เป็นเพียงว่ากล้องจุลทรรศน์สามารถมีกำลังขยายสูงกว่าแว่นขยาย
แผนผังของวัตถุที่ถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ ในรูป เพื่อความสะดวก เลนส์ใกล้วัตถุ L1 และเลนส์ใกล้ตา L2 จะแสดงด้วยเลนส์เดี่ยว วัตถุ AB อยู่ด้านหน้าของเลนส์ใกล้วัตถุ และระยะห่างจากเลนส์ใกล้วัตถุมากกว่าทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ แต่น้อยกว่าสองเท่าของทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ ดังนั้น หลังจากผ่านเลนส์ใกล้วัตถุแล้ว จะต้องสร้างภาพ A'B' จริงที่ขยายกลับหัว A'B' ตั้งอยู่ที่จุดโฟกัสวัตถุ F2 ของช่องมองภาพ หรือที่ตำแหน่งใกล้กับ F2 มาก จากนั้นขยายเป็นภาพเสมือนจริง A''B'' ผ่านช่องมองภาพเพื่อให้สังเกตด้วยตา ตำแหน่งของภาพเสมือน A''B'' ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่าง F2 และ A'B' และสามารถอยู่ที่ระยะอนันต์ (เมื่อ A'B' อยู่ที่ F2) หรือที่ระยะโฟโตปิกของผู้สังเกต (เมื่อ A'B' อยู่ทางขวาของโฟกัส F2 ในรูป) เลนส์ตาทำหน้าที่เหมือนแว่นขยาย ข้อแตกต่างคือ สิ่งที่ตามองเห็นผ่านช่องมองภาพไม่ใช่ตัววัตถุเอง แต่เป็นภาพขยายของวัตถุที่เกิดจากเลนส์ใกล้วัตถุ
(3) พารามิเตอร์ทางเทคนิคทางแสงที่สำคัญของกล้องจุลทรรศน์
ในการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ ผู้คนมักหวังว่าจะได้ภาพในอุดมคติที่ชัดเจนและสว่าง ซึ่งต้องใช้พารามิเตอร์ทางเทคนิคเชิงแสงของกล้องจุลทรรศน์เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานที่แน่นอน และกำหนดให้เมื่อใช้งาน จะต้องประสานงานตามวัตถุประสงค์ของการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์และ สถานการณ์จริง ความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ ด้วยวิธีนี้เท่านั้นที่เราสามารถให้ประสิทธิภาพที่เหมาะสมของกล้องจุลทรรศน์อย่างเต็มที่และได้ผลการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่น่าพอใจ
พารามิเตอร์ทางเทคนิคเชิงแสงของกล้องจุลทรรศน์ประกอบด้วย: ตัวเลขรูรับแสง ความละเอียด กำลังขยาย ความลึกของโฟกัส ความกว้างของขอบเขตการมองเห็น ความครอบคลุมที่ไม่ดี ระยะการทำงาน ฯลฯ พารามิเตอร์เหล่านี้ไม่สูงเท่าที่จะเป็นไปได้เสมอไป พวกมันสัมพันธ์กันและจำกัดแต่ละพารามิเตอร์ อื่น. เมื่อใช้พารามิเตอร์เหล่านี้ ควรประสานความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ตามวัตถุประสงค์ของการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์และสถานการณ์จริง แต่ความละเอียดควรมีผลเหนือกว่า .
