Grundkenntnisse des optischen Mikroskops
1. Das optische Grundprinzip des Mikroskops
(1) Brechung und Brechungsindex
In einem homogenen isotropen Medium breitet sich Licht geradlinig zwischen zwei Punkten aus. Beim Durchgang durch transparente Objekte unterschiedlicher Dichte kommt es zur Brechung, die durch die unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts in verschiedenen Medien verursacht wird. Wenn Licht, das nicht senkrecht zur Oberfläche des transparenten Objekts steht, aus der Luft in das transparente Objekt (z. B. Glas) eindringt, ändert das Licht an seiner Grenzfläche die Richtung und bildet mit der Normalen einen Brechungswinkel.
(2) Leistung des Objektivs
Die Linse ist das grundlegendste optische Element, aus dem das optische System des Mikroskops besteht. Objektiv, Okular und Kondensorlinse bestehen aus einzelnen oder mehreren Linsen. Aufgrund ihrer Form lassen sie sich in zwei Kategorien einteilen: konvexe Linsen (positive Linsen) und konkave Linsen (negative Linsen).
Wenn ein Lichtstrahl parallel zur optischen Achse durch eine konvexe Linse geht und sich in einem Punkt schneidet, wird dieser Punkt „Fokus“ genannt, und die Ebene, die durch den Schnittpunkt und senkrecht zur optischen Achse verläuft, wird „Brennebene“ genannt. Es gibt zwei Brennpunkte, der Fokus im Objektraum wird „Objektfokus“ genannt und die Fokusebene dort wird „Objektfokusebene“ genannt; im Gegenteil, der Fokus im Bildraum wird als „Bildfokus“ bezeichnet. Die Brennebene wird als „quadratische Bild-Brennebene“ bezeichnet.
Nachdem das Licht die konkave Linse passiert hat, erzeugt es ein aufgerichtetes virtuelles Bild, während die konvexe Linse ein aufgerichtetes reales Bild erzeugt. Auf dem Bildschirm können reale Bilder erscheinen, virtuelle Bilder jedoch nicht.
(3) Fünf Abbildungsgesetze konvexer Linsen
1. Wenn sich das Objekt außerhalb der doppelten Brennweite der Objektivobjektseite befindet, wird innerhalb der doppelten Brennweite der Bildseite und außerhalb des Brennpunkts ein reduziertes invertiertes reales Bild erzeugt;
2. Wenn sich das Objekt auf der doppelten Brennweite der Objektseite des Objektivs befindet, wird auf der doppelten Brennweite der Bildseite ein umgekehrtes reales Bild derselben Größe erzeugt.
3. Wenn sich das Objekt innerhalb der doppelten Brennweite der Objektivobjektseite befindet und unscharf ist, wird außerhalb der doppelten Brennweite der Bildseite ein vergrößertes, invertiertes reales Bild erzeugt;
4. Wenn sich das Objekt im Brennpunkt des Objektivobjekts befindet, kann das Bild nicht abgebildet werden;
5. Befindet sich das Objekt im Brennpunkt der Objektivseite, wird auf der Bildseite kein Bild erzeugt, und auf der weiter entfernten Seite der Objektivobjektseite wird ein vergrößertes aufrechtes virtuelles Bild erzeugt Objekt.
