Le principe d’imagerie (imagerie géométrique) de la microscopie optique
Ce n'est que lorsque l'angle de l'objet par rapport à l'œil humain n'est pas inférieur à une certaine valeur que l'œil nu peut distinguer ses différents détails, et cette quantité est appelée résolution visuelle ε. Dans des conditions optimales, où l'éclairage d'un objet est de 50-70lx et son contraste est élevé, il peut atteindre 1 '. Pour faciliter l'observation, cette quantité est généralement augmentée à 2' et considérée comme la résolution moyenne de l'oculaire.
La taille de la perspective d'un objet est liée à sa longueur et à sa distance entre l'objet et l'œil. Il existe une formule
y=Lε
La distance L ne peut pas être très petite car la capacité d'adaptation de l'œil a une certaine limite, notamment lorsque l'on travaille près de la limite de sa capacité, cela peut provoquer une fatigue extrême de la vision. Pour la norme (vue de face), la distance visuelle optimale est définie comme 250 mm (distance de vue dégagée). Cela signifie que sans instruments, les yeux avec une résolution visuelle de ε=2' peuvent clairement distinguer les détails d'objets d'une taille de 0,15 mm.
Lors de l'observation d'objets avec un angle de vision inférieur à 1 ', des instruments grossissants doivent être utilisés. Les loupes et les microscopes sont utilisés pour observer des objets qui doivent être agrandis lorsqu'ils sont placés à proximité de l'observateur.
(1) Le principe d'imagerie des loupes
Les lentilles optiques en verre ou en d'autres matériaux transparents avec des surfaces incurvées peuvent agrandir et imager des objets. Le diagramme du chemin optique est représenté sur la figure 1. L'objet AB, situé à l'intérieur du point focal F de l'objet, a une taille de y et est agrandi en une image virtuelle A'B' de taille y.
Le grossissement de la loupe
Γ=250/f'
Dans la formule, 250- distance visible, en millimètres
F' - Distance focale de la loupe, en mm
Le grossissement fait référence au rapport entre l'angle de vision d'une image d'objet observé avec une loupe à une distance de 250 mm et l'angle de vision d'un objet non observé avec une loupe.
(2) Le principe d'imagerie d'un microscope
Les microscopes et les loupes jouent le même rôle, c'est-à-dire grossir de petits objets proches pour l'observation humaine. C'est juste qu'un microscope peut avoir un grossissement plus élevé qu'une loupe.
Le diagramme schématique d’un objet imagé par un microscope. Pour faciliter le calcul, la lentille d'objectif L1 et la lentille d'oculaire L2 sont représentées comme des lentilles uniques sur la figure. L'objet AB est situé devant l'objectif et la distance par rapport à l'objectif est supérieure à la distance focale de l'objectif, mais inférieure à deux fois la distance focale de l'objectif. Ainsi, après avoir traversé l'objectif, elle formera inévitablement une image réelle agrandie inversée A'B'. A'B' est situé au foyer F2 de l'oculaire ou tout près de F2. Après avoir été grossie par un oculaire, elle devient une image virtuelle A''B'' pour l'observation par les yeux. La position de l'image virtuelle A'B' dépend de la distance entre F2 et A'B', qui peut être à une distance infinie (lorsque A'B' est sur F2) ou à la distance lumineuse de l'observateur (lorsque A'B' ' est à droite du point focal F2 sur la figure). La fonction d'un oculaire est la même que celle d'une loupe. La seule différence est que ce que les yeux voient à travers l’oculaire n’est pas l’objet lui-même, mais l’image agrandie de l’objet formée par l’objectif.
(3) Paramètres techniques optiques importants des microscopes
Pendant la microscopie, les gens espèrent toujours avoir une image idéale claire et lumineuse, ce qui nécessite que les paramètres techniques optiques du microscope répondent à certaines normes, et il est nécessaire que la relation entre les paramètres soit coordonnée en fonction du but et de la situation réelle de microscopie pendant l'utilisation. Ce n'est qu'ainsi que les performances du microscope pourront être pleinement utilisées et que des résultats de microscopie satisfaisants pourront être obtenus.
Les paramètres techniques optiques d'un microscope comprennent l'ouverture numérique, la résolution, le grossissement, la profondeur de champ, la largeur du champ de vision, la différence de couverture, la distance de travail, etc. Ces paramètres ne sont pas toujours meilleurs car ils sont interdépendants et mutuellement restrictifs. Lors de leur utilisation, la relation entre les paramètres doit être coordonnée en fonction du but de la microscopie et de la situation réelle, mais la résolution doit être garantie comme norme.
