עקרונות אופטיים וביצועים של מיקרוסקופים
המיקרוסקופ האופטי המסורתי מורכב ממערכת אופטית ומבנה מכני לתמיכה בהם. המערכת האופטית כוללת עדשת אובייקטיבית, עינית ועדשת מעבה, כולם עדשות הגדלה מסובכות העשויות מסוגים שונים של זכוכית אופטית. עדשת אובייקטיבית תגדיל את תמונת הדגימה, ההגדלה שלה M thing על ידי הנוסחה הבאה: M thing=Δ ∕ f 'thing, כאשר f 'thing הוא אורך המוקד של עדשת האובייקטיב, ניתן להבין את Δ כמרחק בין עדשת האובייקטיב לעינית. העינית תהיה תמונת עדשת האובייקטיבית המוגדלת שוב לתמונה דמיונית מול האדם 250 מ"מ לתצפית אנושית, שהיא רוב האנשים מרגישים **** עמדת תצפית, העינית של הגדלה של עין M { {2}}/f'eye, f'eye היא העינית של אורך המוקד. ההגדלה הכוללת של המיקרוסקופ היא המכפלה של האובייקטיבי והעינית, כלומר, M=M אובייקט * M עינית=Δ * 250∕f'eye * f;object. זה ניתן לראות, להקטין את אורך המוקד של עדשת המטרה והעינית יעשה את ההגדלה הכוללת, כלומר המיקרוסקופ יכול לראות ** ומיקרואורגניזמים אחרים של המפתח, אבל גם את ההבדל בין זכוכית המגדלת שלו לבין זכוכית מגדלת רגילה.
אז האם ניתן להעלות על הדעת להקטין את העינית האובייקטיבית ללא הגבלה על מנת להגדיל את ההגדלה כך שנוכל לראות אובייקטים עדינים יותר? התשובה היא לא! הסיבה לכך היא שטבעו של האור המשמש לצלם הוא סוג של גל אלקטרומגנטי, וכך בתהליך ההתפשטות מייצרים בהכרח תופעות של עקיפה והפרעות, בדיוק כפי שניתן לעגל את האדוות היומיומיות הנראות על פני המים בעת מפגש עם מכשולים, שני עמודי גלי המים יכולים לפגוש זה את זה כדי לחזק או להחליש אותו. כאשר גלי האור מנקודת אובייקט פולט אור בצורת נקודה לתוך עדשת האובייקט, עדשת האובייקט של השפה מונעת את התפשטות האור, עקיפה והפרעות, לאחר שלא ניתן עוד לאסוף את עדשת האובייקט בנקודה, אלא היווצרות של גודל מסוים של הנקודה, יש גם סדרה של עוצמה של הפריפריה של ההילה החלשה והולכת ופוחתת בהדרגה, אנו קוראים למרכז הנקודה הבהירה עבור נקודת אייברי, שתי נקודות פולטות אור קרובות למרחק מסוים כאשר שני הכתמים יהיו חופפים עד שלא ניתן לאשר זאת עבור שני הכתמים. ריילי הציע קריטריון, שכאשר מרחק מרכז שני הנקודות שווה לרדיוס הנקודה האוורירית, ניתן להבחין בין שני הכתמים, לחשב שהמרחק בין שתי הנקודות פולטות האור e=0.61 לתוך ∕n.sinA=0.61 לתוך ∕NA, כאשר אל תוך אורך הגל של גלי האור, העין האנושית יכולה להתקבל על ידי אורך הגל של גלי האור של בערך 0.4-0 .7 um, n עבור נקודת פולטת האור של מקדם השבירה הבינוני, כאשר נקודת פולטת האור ממוקמת במקדם השבירה של נקודת פולטת האור. מקדם השבירה של המדיום שבו נקודת פולטת האור, כגון באוויר, n ≈ 1, במים, n ≈ 1.33, ו-A עבור נקודת פולטת האור של זווית מסגרת עדשת האובייקט של החצי, NA ידוע בתור הצמצם המספרי של עדשת האובייקטיב. מהנוסחה שלעיל, עדשת האובייקטיב יכולה להבחין בין המרחק בין שתי הנקודות לפי אורך הגל של האור והצמצם המספרי של מגבלות העין האנושית, עקב אורך גל חד של העין האנושית * חד של בערך 0. 5 אום, וזווית A היא לא יותר מ-90 מעלות, sinA תמיד קטן מ-1, עבור המדיום הזמין משדר אור * מקדם השבירה של כ-1.5, כך שהערך ה-e תמיד גדול מ- 0.2 אממ, זה המיקרוסקופ האופטי שיכול להבחין בגבול * הקטן ביותר של המרחק. באמצעות הדמיית הגדלה במיקרוסקופ, אם אתה רוצה להיות מסוגל לקבל ערך NA כלשהו של רזולוציית עדשת האובייקט של מרווח נקודת האובייקט e מוגדלת עד כדי כך שניתן להבחין בעין האנושית, זה הכרחי עבורי גדול מ- או שווה ל- { {31}}.15 מ"מ, כאשר 0.15 מ"מ עבור העין האנושית הניסיונית יכולים להבחין בין שני המיקרו-אובייקטים הממוקמים מול העין במרחק של 250 מ"מ במרחק בין * הקטן, אז M גדול או שווה ל- (0.15 ∕ 0.61 לתוך) NA ≈ 500N.A, על מנת לבצע תצפית על מנת לבצע את התצפית לא קשה מדי, M כפול יספיק, כלומר, 500N.A פחות מ או שווה ל-M פחות או שווה ל-1000N.A, היא בחירה סבירה של ההגדלה הכוללת של טווח המיקרוסקופ, ואז ההגדלה הכוללת היא חסרת משמעות, מכיוון שהצמצם המספרי של עדשת האובייקטיבי הוגבל ל-* הקטן הניתן לפתרון מרחק כדי להגדיל את ההגדלה היה בלתי אפשרי להבחין בין הפרטים של העצמים הקטנים יותר.
