人間の目に対する物体の開き角が特定の値以上の場合にのみ、肉眼はそのさまざまな詳細を識別することができます。これを視覚解像度 ε と呼びます。 最適な条件、つまり対象物の照度が 50 ～ 70lx でコントラストが大きい場合、1' に達することがあります。 観察を容易にするために、この量は一般に 2' に増加され、これが接眼レンズの平均解像度と見なされます。
オブジェクトの視野角の大きさは、オブジェクトの長さとオブジェクトから目までの距離に関連しています。 式 y=Lε があります
眼の調節能力には限界があるため、距離Ｌをあまり小さくすることはできず、特に調節能力の限界範囲近くで眼球を動かすと、視力が極度に疲労する。 標準 (正面図) の場合、最適な視距離は 250 mm (明所視距離) と指定されています。 これは、器具のない状態で、視覚解像度 ε=2' を持つ目は、0.15 mm のサイズのオブジェクトの詳細を明確に区別できることを意味します。
視野角が 1 インチ未満の物体を観察する場合は、拡大器具を使用する必要があります。 拡大鏡と顕微鏡は、観察者の近くに置かれた対象物を拡大して観察するために使用されます。
(1) 拡大鏡の結像原理
曲面を持つガラスまたはその他の透明な材料で作られた光学レンズは、物体を拡大して画像化することができます。 光路図を図1に示します。物体側の焦点F内に位置し、大きさyの物体ABは、拡大鏡によって大きさy'の虚像A'B'に変換されます。
虫眼鏡の倍率
Γ=250/f'
式 250-- の明所距離、単位は mm
f'-- 拡大鏡の焦点距離 (mm)
倍率とは、250mm の距離内で、拡大鏡を使用して観察した物体像の視野角と、拡大鏡を使用せずに観察した物体の視野角の比を指します。
(2) 顕微鏡の結像原理
顕微鏡と拡大鏡は同じ機能を持っています。つまり、近くにある小さな物体を人間の目で観察できるように拡大画像にします。 顕微鏡は拡大鏡よりも高い倍率を持つことができるというだけです。
図 2 は、顕微鏡によって画像化されている対象物の概略図です。 図では、便宜上、対物レンズＬ１と接眼レンズＬ２の両方を１枚のレンズで表している。 オブジェクト AB は、対物レンズの焦点距離よりも長く、対物レンズの焦点距離の 2 倍未満の距離で、対物レンズの前に位置しています。 したがって、対物レンズを通過した後、必然的に逆拡大実像A'B'を形成します。 A'B' は接眼レンズの物体焦点 F2、または F2 に非常に近い位置にあります。 それを接眼レンズを通して虚像 A''B'' に拡大し、肉眼で観察します。 虚像 A''B'' の位置は、F2 と A'B' の間の距離に依存し、無限遠 (A'B' が F2 にある場合) または観察者の明所視距離 (A'B の場合) になります。 ' は、図のフォーカス F2 の右側にあります)。 接眼レンズは拡大鏡のような働きをします。 違いは、接眼レンズを通して目に見えるのは物体そのものではなく、対物レンズによって一度拡大された物体の像であるということです。
