Из формулы

имеем

Так как f’₁>0 и f’₂>0 то f’<0 , т.е. заднее фокусное расстояние микроскопа отрицательное. Задний фокус F’ микроскопа расположен впереди ее задней главной плоскости H’ .

Расстояние x’_F заднего фокуса микроскопа F’ от заднего фокуса окуляра F’_ок можно найти, если проследить по схеме ход лучей, вошедшего в систему параллельно оптической оси. Такой луч должен пройти через задний фокус объектива F’_об и через задний фокус всего микроскопа F’_об . Таким образом, оказывается, что точка F’_об и F’ - сопряженные точки для системы окуляра, и, следовательно, расстояния от них до переднего и заднего фокуса окуляра связаны формулой Ньютона

, также

Величина оптической длины тубуса, выдерживается одинаковой в большинстве групп микроскопов. В России стандартизованы две длины тубуса: 160 мм и 190 мм.

В микроскопии приняты и соблюдаются всеми фирмами некоторые нормы, позволяющие применять объективы и окуляры одной фирмы в штативе другой фирмы. Так, в качестве винтовой нарезки, которой соединяются оправа объектива с корпусом микроскопа, применяется дюймовая резьба W0.8х1/36 дм. Наружные диаметры цилиндрических оправ окуляров: 23.2 мм, а окуляры с увеличенным полем зрения – 30.00 мм. Расстояние z от верхнего среза тубуса до передней фокальной плоскости окуляра установлено 13 мм.

6.2. Формулы геометрической теории микроскопа

Основой геометрической теории микроскопа служат три формулы для видимого увеличения микроскопа.

Первую формулу можно получить, пользуясь формулой

Для микроскопа = 1, кроме того равны отрезки и , так как зрачок глаза наблюдателя совмещен с выходным зрачком микроскопа. И, наконец, = 250 мм.

Тогда .

;

Так как входной зрачок микроскопа бесконечно далек, то V_C = 0, кроме того предмет находится в передней фокальной плоскости микроскопа, V =  тогда V_C.p=f и .

Это первая формула для видимого увеличения микроскопа.

Пусть рассматриваемый предмет перенесен в точку F_ок . Мы его рассматриваем через один только окуляр, как через лупу, мы знаем

Если теперь вернуть предмет в его первоначальное положение, то в передней фокальной плоскости окуляра возникает его изображение, увеличенное в V_об раз. Поэтому  = V_об^._ок .

Учитывая, что  есть расстояние от его заднего фокуса объектива до изображения, получим для V_об формулу  = x’, .

Теперь будем иметь

В оптических системах с большой апертурой, какими являются объективы микроскопов, необходимым условием хорошего качества изображения является тщательное соблюдение закона синусов. Поэтому во всех современных объективах микроскопов достаточно строго выполнен закон синусов .

Учитывая, что n’ = 1 и угол ’ - мал, получим ( A> 0 ),

(  < 0 ),

Рис. 6.2.1

Поэтому

 - выходной диаметр микроскопа

Следовательно,

6.3. Осветительная система микроскопа

Н епрозрачный объект можно осветить с помощью плоского зеркала (рис. 6.2.2).

Рис. 6.2.2

Свет, прошедший через предмет и объектив микроскопа должен заполнить весь выходной зрачок объектива. Для этого нужно иметь весьма протяженный источник света S₁S₁ : таким источником может быть небо или большая, хорошо рассеивающая поверхность. Для уменьшения источника света пользуются вогнутым зеркалом – размеры источника S₂S₂ . Оба эти способа освещения могут применяться лишь при работе с объективами, апертура которых невелика.

При больших апертурах микроскопа применяется специальная осветительная система (рис.103).

Рис. 6.2.3

На рис. 6.2.3: 1– источник света, 2– коллектор, 3- полевая диафрагма осветителя, 4– зеркало, 5– апертурная диафрагма осветителя, 6– конденсор, 7– предмет, 8– объектив, 9– выходной зрачок объектива, 10– полевая диафрагма окуляра, 11– окуляр, 12– глаз.

Конденсор предназначен для получения такого большого источника света, которое смогло бы заполнить световым потоком всю апертуру микроскопа. Для этого изображение источника света проектируется в плоскость ирисовой диафрагмы, которая расположена в фокальной плоскости конденсора.

Источник света и коллектор, образующие осветитель, располагаются как правило, в стороне от микроскопа, поэтому в ход лучей вводится дополнительное плоское зеркало 4. Источник света полностью заполняет коллектор, который как бы является источником света. Поэтому конденсор проектирует отверстие коллектора в плоскость предмета, или, вернее, расположенную у коллектора ирисовую диафрагму 3 (полевую диафрагму).

Рис. 6.2.4

Непрозрачные предметы освещаются с помощью устройства, называемого иллюминатором (рис.6.2.4), которое направляет свет на предмет через объектив микроскопа 1. Пластинка 2 имеет полупрозрачное покрытие и выполняет роль зеркала при наблюдении, часть пучка из объектива проходит через пластинку к окуляру, а часть отражается пластинкой и в работе не участвует.