1.1
V.
Vznik obrazu v mikroskopu
Nachází-li se pozorovaný předmět v předmětové rovině objektivu, pak jeho obraz vytvořený objektivem se promítne do přední ohniskové roviny okuláru, kterým pak tento obraz pozorujeme. 1. Každý průhledný předmět, pozorovaný mikroskopem v procházejícím Sekundární obraz světle, obsahuje detaily, které ovlivňují procházející světlo absorpcí (podobný předmětu) (pohlcují světlo), a detaily, které způsobují fázové změny odchylkami indexu lomu nebo změnou optické dráhy paprsku. 2. Skutečný mikroskopický preparát s nepravidelnou stavbou si pro vysvětlení vzniku obrazu zjednodušíme do podoby dvou periodických mřížek: 2.1 Absorpční mřížka – střídají se v ní průhledné štěrbiny s neprůhlednými prostory 2.2 Fázová mřížka – její meziprostory vyvolávají změny fáze Primární obraz vytvořený difrakcí světelného vlnění vůči světlu prošlému štěrbinami světelného vlnění na 3. Osvětlené body pozorovaného preparátu se chovají jako sekundární předmětu (mřížce) koherentní (tj. vzájemně ve fázi se vyskytující) zdroje světla. a přenesený objektivem Tím splňují podmínky interference a jejich příslušné do jeho zadní roviny -2 -1 0 +1 +2 ohybové obrazce se svými amplitudami skládají. 4. Pozorovaný předmět je v mikroskopu osvětlen vzdáleným Objektiv zdrojem a světlo se ze štěrbin mřížky šíří v kulových vlnoplochách, které mezi sebou interferují. 5. V zadní ohniskové rovině objektivu vzniká primární obraz s difrakčními maximy nultého řádu (uprostřed) a vyšších řádů. 5.1 Každým bodem primárního obrazu procházejí paprsky z jediného Mřížka (pozorovaný předmět) bodu zdroje, avšak prošlé různými body mřížky (předmětu). Osvětlení 5.2 Z primárního obrazu jdou paprsky dále a v obrazové rovině Vznik primárního a sekundárního objektivu se paprsky z týchž bodů předmětu protínají obrazu difrakční mřížky v obrazu sekundárním, do něhož dospěly z různých maxim. dle Abbeovy teorie 6. Tento sekundární obraz se dále zobrazí okulárem do nekonečna, kde ho pozoruje naše oko. 7. Okem pozorujeme sekundární obraz okulárem. Okulár oddálí body Sítnice sekundárního obrazu tak, aby se zobrazovaly na fotoreceptory Oko sítnice od sebe vzdálené natolik, že je oko může od sebe odlišit. Clona duhovky 8. Pro rozlišitelnost obrazů na sítnici oka potřebujeme pozorovat dva právě rozlišitelné předměty (body) pod úhlem 1–4 úhlových minut. 9. S ohledem na tuto rozlišovací schopnost lidského oka a na konvenční zrakovou vzdálenost oka dospělého člověka (25 cm) je výkon mikroskopu využit tehdy, je-li celkové zvětšení v rozmezí Okulár 500–1000násobku numerické apertury použitého objektivu.
Objektiv je částí mikroskopu, která nejvíce omezuje kvalitu výsledného obrazu, tj. jeho rozlišení, zvětšení a kontrast. Nedostatečná korekce vad zobrazení u objektivů patřila spolu s nedostatečnými technikami barvení k důvodům, proč do druhé poloviny 19. století unikaly popisu histologů a buněčných biologů organely, jejichž rozměry jsou stejné či větší než rozlišovací schopnost světelného mikroskopu. Postupná korekce vad a výroba kvalitních objektivů rozšířila znalosti o organelách. Z praktického hlediska rozlišujeme použití objektivů v mikroskopii podle toho, do jaké míry mají běžné vady zobrazení zkorigovány. Pro nedostatečnou korekci vad zobrazení u objektivů a pro přílišnou tloušťku rutinních řezů nelze na běžných studentských mikroskopech řadu organel demonstrovat dodnes.
Okraje zorného pole okuláru
Obraz vytvořený objektivem
Čočka objektivu
Zadní ohnisková rovina objektivu
Preparát
Předmětová rovina
Kondenzorová čočka
Přední ohnisková rovina kondenzoru
Okraje pole kondenzorové čočky
Polní clona Čočka kolektoru
Poloviční otvorový (aperturní) úhel β mezi osou objektivu a krajním paprskem do něj vstupujícím je významný pro definici úhlové apertury sinβ.
Vlákno světelného zdroje
Paprskové schéma a sdružené roviny v optickém mikroskopu
483