На производительность микроскопа влияет несколько факторов.
Основным фактором, определяющим производительность микроскопов Nikon, является их разрешение, также известное как разрешающая способность или разрешающая способность. Однако физические величины, такие как увеличение и четкость, тесно связаны с разрешением микроскопов Nikon.
Мы знаем, что микроскопы представляют собой сложные коаксиальные оптические системы. Эта система состоит из основных элементов визуализации, таких как источник света, апертурная световая полоса, прожектор и объектив. Окуляр — это всего лишь оптический компонент, который напрямую увеличивает объект и проецирует его на экран (включая сетчатку человека). Источником света могут быть некогерентные источники, такие как солнечный свет или свет, или когерентные источники, такие как точечный свет.
В 1870-х годах немецкий учёный Э. Аббе заложил основы теории микроскопической визуализации. Современная физическая оптика использует обновленные эксперименты для дальнейшего выяснения сущности принципа преобразования спектра в теории изображений Аббе (оптика преобразования спектра Фурье).
Ключевым компонентом визуализации в оптическом пути микроскопа является объектив. Между источником света и передней линзой объектива имеется бесчисленное множество плоскостей, а позади объектива — соответствующие сопряженные плоскости. Однако, согласно теории Аббе, предметная плоскость O в микроскопе соответствует сопряженной плоскости O, которая является плоскостью изображения O, и сопряженной плоскости I, соответствующей источнику света I. Это две важные пары плоскостей в система визуализации. Чтобы понять процесс формирования изображений в микроскопии Nikon, мы должны изучить оптические процессы, которые происходят в этих двух соответствующих сопряженных плоскостях.
В диапазоне углов падающего луча, ограниченном апертурной световой полосой микроскопа, он непосредственно преобразуется в осветительный источник света для освещения образца через конденсор. Свет в плоскости апертурного луча формирует изображения в фокальной плоскости за объективом или рядом с ней. Аббе назвал это изображение первым изображением на пути микроскопической визуализации. Мы не можем игнорировать важность качества первого изображения. Во-первых, апертурная световая полоса ограничивает необходимый угол падения для формирования изображения луча света. Значит, этим определяется более подходящая яркость для наблюдения объектов под микроскопом. Во-вторых, этим также определяется изображение света в различных плоскостях трехмерной структуры образца. Короче говоря, этим определяется умеренный контраст изображения объекта и четкость контура изображения объекта в микроскопе Nikon.
Если мы вставим образец в путь визуализации микроскопа Nikon, первая система визуализации будет повреждена. Изображение световой полосы апертуры больше не видно в зеркальной трубке. В этот момент детали образца освещаются и отображаются на сетчатке или экране за окуляром. Аббе назвал это вторым изображением микроскопа. Процесс визуализации деталей образца не может быть объяснен с помощью геометрической оптики. Поскольку визуализирующий свет преломляется, имеет двойное лучепреломление, дифрагирует и рассеивается в этой плоскости, а распределение интенсивности света изменяется в зависимости от деталей образца. Световая информация в плоскости спектра Фурье преобразуется и проецируется на экран. В различных оптических микроскопах на основе этого принципа используются различные интерференционные компоненты для отображения деталей препарата в объекты с контрастным светлым и темным или контрастным темным и светлым. Это принцип формирования изображений различных микроскопов, о котором мы подробно поговорим в будущем.
