Um microscópio é uma objetiva L1 de curta distância focal f1′ que forma uma imagem intermediária real e ampliada de um objeto próximo no plano focal objeto de uma ocular L2 (distância focal f2′), que funciona como lupa. A distância Δ=F1′F2 entre o foco imagem da objetiva e o foco objeto da ocular é o intervalo óptico, padronizado em 160mm nos instrumentos clássicos.
Exemplos
Exemplo 4.12 (Um microscópio escolar)
Objetiva f1′=4.0mm, ocular f2′=25mm, Δ=160mm: γ1=−40, G2=10, G=400. O objeto fica a F1A=−f1′2/Δ=−16/160=−0.10mm de F1: 4.1mm da objetiva. Focalizar significa mover o tubo inteiro por frações de milímetro.
Exemplo 4.9 (A lupa do relojoeiro)
f′=25mm: G=250/25=10, vendida como “10×”. Um detalhe de 0.05mm subtende então 2×10−3rad, confortavelmente resolvido. Levar G mais alto significa f′ de poucos milímetros, uma lente minúscula encostada no olho — o limite da lente única, e a razão de existir do microscópio.
Exemplo 4.16 (Um refrator amador de 150 milímetros)
D=150mm, f1′=1200mm, ocular de 25mm: G=−48; pupila de saída 3.1mm; ganho de luz (150/7)2≈460 frente a uma pupila adaptada ao escuro de 7mm; resolução 1.22×550nm/0.15m=4.5×10−6rad=0.9′′, ou seja, crateras de 1.7km na Lua; Gr=3×10−4/4.5×10−6≈67 — a ocular de 6mm (G=200) não mostra mais detalhe, apenas um disco maior e mais fraco. O problema de fim de semana projeta este instrumento.