6 важных факторов, влияющих на разрешение микроскопа
1. Разница в цвете
Хроматическая аберрация является серьезным дефектом изображения объектива, который возникает, когда источником света является полихроматический свет, а монохроматический свет не вызывает хроматической аберрации. Белый свет состоит из семи видов красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Длины волн каждого света разные, поэтому показатель преломления при прохождении через линзу тоже разный. Таким образом, точка на стороне объекта может образовать цветовое пятно на стороне изображения.
Хроматическая аберрация обычно включает хроматическую аберрацию положения и хроматическую аберрацию увеличения. Позиционная хроматическая аберрация делает изображение расплывчатым и размытым в любом положении. Хроматическая аберрация увеличения приводит к тому, что изображение имеет цветные полосы.
2. Шаровая аберрация
Сферическая аберрация — это разница в монохроматической фазе осевых точек из-за сферической поверхности линзы. Результатом сферической аберрации является то, что после изображения точки это уже не яркое пятно, а яркое пятно с ярким центром и постепенно размытыми краями. Таким образом, влияет на качество изображения.
Коррекция сферической аберрации обычно устраняется комбинацией линз. Поскольку сферическая аберрация выпуклой и вогнутой линз противоположна, для их устранения можно склеить выпуклые и вогнутые линзы из разных материалов. Для микроскопов старого типа сферическая аберрация объектива полностью не исправляется, и для достижения корректирующего эффекта ее следует согласовать с соответствующим компенсирующим окуляром. Как правило, сферическая аберрация новых микроскопов полностью устраняется объективом.
3. кома
Кома — это монохроматическая аберрация внеосевой точки. Когда точка внеосевого объекта отображается лучом с большой апертурой, излучаемый луч проходит через линзу и не пересекается в одной точке, тогда изображение световой точки будет иметь форму запятой, которая имеет форму кометы. , поэтому это называется "кома аберрации".
4. Астигматизм
Астигматизм — это также монохроматическая разность фаз внеосевой точки, которая влияет на резкость. Когда поле зрения велико, точка объекта на краю находится далеко от оптической оси, и луч сильно наклоняется, вызывая астигматизм после прохождения через линзу. Астигматизм превращает исходную точку объекта в две отдельные и перпендикулярные короткие линии после изображения, а после синтеза на идеальной плоскости изображения формируется эллиптическое пятно. Астигматизм устраняется за счет сложных комбинаций линз.
5. Полевая песня
Кривизну поля также называют «кривизной поля». Когда линза имеет кривизну поля, точка пересечения всего луча не совпадает с идеальной точкой изображения. Хотя в каждой конкретной точке можно получить четкую точку изображения, вся плоскость изображения представляет собой искривленную поверхность. Таким образом, вся фазовая поверхность не может быть четко видна во время зеркального контроля, что затрудняет наблюдение и фотографирование. Поэтому объективы исследовательских микроскопов, как правило, представляют собой плановые объективы с поправкой на кривизну поля.
6. Искажение
Помимо кривизны поля, на резкость изображения влияют упомянутые выше различные разности фаз. Искажение другой разности фаз в природе, концентричность луча не нарушается. Таким образом, резкость изображения не изменяется, но изображение сравнивается с исходным объектом, вызывая искажение формы.
(1) Когда объект расположен за пределами двойного фокусного расстояния объектной стороны линзы, уменьшенное перевернутое реальное изображение будет формироваться в пределах двойного фокусного расстояния объектной стороны и вне фокуса;
(2) Когда объект расположен на двойном фокусном расстоянии объектной стороны линзы, на двойном фокусном расстоянии объектной стороны линзы формируется перевернутое реальное изображение того же размера;
(3) Когда объект находится в пределах удвоенного фокусного расстояния со стороны объекта объектива и вне фокальной точки, увеличенное перевернутое реальное изображение будет сформировано за пределами двойного фокусного расстояния со стороны изображения;
(4) Когда объект находится в фокусе объектива, изображение не может быть отображено;
(5) Когда объект находится в фокусе со стороны объектива, изображение не формируется на стороне изображения, а увеличенное вертикальное виртуальное изображение формируется на той же стороне линзы со стороны объекта дальше, чем объект.
Разрешение Разрешение микроскопа относится к минимальному расстоянию между двумя точками объекта, которые могут быть четко различимы с помощью микроскопа, также известному как «коэффициент дискриминации». Формула расчета: σ=λ/NA, где σ — минимальное разрешающее расстояние; λ — длина волны света; NA — числовая апертура объектива. Разрешение видимого объектива определяется двумя факторами: числовой апертурой объектива и длиной волны источника освещения. Чем больше значение NA, тем короче длина волны освещающего света, и чем меньше значение σ, тем выше разрешение. Для увеличения разрешающей способности, т. е. уменьшения значения σ, могут быть предприняты следующие меры:
(1) Уменьшите значение длины волны λ и используйте коротковолновый источник света.
(2) Увеличьте среднее значение n, чтобы увеличить значение NA (NA=nsinu/2).
(3) Увеличьте значение угла апертуры u, чтобы увеличить значение числовой апертуры.
(4) Увеличьте контраст между светлым и темным.
